1768年，欧洲的航海家兴起搜集“南方未知大陆”的活动，为了阻止法国人和西班牙人在太平洋上的搜寻，表示英国在这一领域的不甘落后，同时也是为了将来在南太平洋建立霸权寻找落脚点，英王乔治三世批准组建探险队，任命年已40岁的詹姆斯·库克为探险队指挥官，并提升为上校。

詹姆斯·库克，1728年出生在英国北部约克郡的一个穷人家庭，18岁时他第一次随船出海，开始航海生涯。1755年加入皇家海军，当了一名水兵，随船到达许多海区，积累了丰富的航海经验，奉命进行过很多沿岸勘测工作，绘制了很多地区的海岸线图，并对北美大陆东海岸很多地区作了精细的考察。这些出色的成绩使他获得了卓越的海图绘制家和航海家的声誉。

1768年8月26日，库克指挥远航船“努力”号三桅帆船，从英国起航，通过普利茅斯海湾和英吉利海峡驶向大西洋。他们在马德拉群岛稍作停泊后，随即驶向南美洲，穿过美洲南端合恩角，最后抵达塔希提岛，并成功观测到金星凌日现象。完成任务后，库克指挥船队开始搜寻“南方未知大陆”的探险任务，经过千辛万险之后，到达了新西兰，发现新西兰由两个岛组成，按逆时针方向围绕新西兰一周航行后，画出了第一张清晰的新西兰群岛图。在返航途中，遇暴风雨迫使西行，途中遇到澳大利亚，又沿着澳大利亚东部航行，发现了一系列海湾和海角，今天这些海湾和海峡均以库克的名字命名。1771年7月13日，“努力”号经过3年的远航，终于回到了英国。这次航海，他们给世界地图增加了5 000余英里的海岸线。

1772年7月11，为了再次确认南方大陆的存在，库克再度离开英国，前往南太平洋，这次他带了两艘船——“决心”号和“探险”号，准备在塔希提岛和新西兰建立两个基地。这次探险从普利茅斯出发反方向，由西向东南下沿一条途经马德拉群岛和开普敦的航线航行，绕过非洲的好望角到达新西兰，从新西兰继续向东寻找南方大陆，然后向北驶向塔希提岛。船只抵达塔希提岛时，他们的新鲜食品已吃尽，探险号船员们感染了坏血病。库克让托比亚斯·弗尔诺指挥“探险”号返航回国，而“决心”号再次南行。1774年1月，库克到达了地球最南端——南纬71°10′。然后，他又一次环游南太平洋，探索复活节岛、新赫布里底群岛、新喀里多尼亚和诺福克岛等。然后经南美、大西洋，在1775年返回英国。

在人类探险历史上，库克是第一位由西向东环绕地球航行，并证实南极大陆存在的人。

1776年7月12日，库克再度由西向东，准备探索北太平洋通往大西洋的西北航道，或东北航道。他率领“决心”号和“发现”绕过好望角，经印度洋、澳洲、新西兰后再往北，“发现”了夏威夷群岛、圣诞群岛、桑维奇群岛，最后到达白令海，因无法横越北冰洋，只好南下回到了夏威夷，与当地土著发生冲突，库克1779年2月14日被土著杀死。

库克的三次航海活动范围之大、发现之多，大大丰富了人类的海洋地理知识，也加深了人们对海洋和发生在海洋中多种自然现象的认识。库克死后留下了记载着每日行程的航海日志，总结出了通过改善船员的饮食——包括增加水果和蔬菜等方法，来预防船员由于长期航行出现的坏血病的“经验教训”，向人们证实：在远程航海中的水手们，并非注定就是坏血病魔的牺牲品。