Begalinė energija ir nuotykių troškimas paskatino Kapitoną Kuką 1772 m. pradėti antrąją Ramiojo vandenyno kelionę. Nors pirmosios kelionės metu jis apiplaukė Naująją Zelandiją ir pažymėjo Australijos rytinę pakrantę, daugelis vis dar tikėjo, kad egzistuoja dar viena didžioji pietų žemė – Terra Australis Incognita. Po pagyrimų už pirmąją kelionę, Kukui antrajame ekspedicijos etape buvo patikėta pagrindinė užduotis – įsitikinti šios teorijos teisingumu. Ekspedicija išplaukė 1772 m. liepą laivais Resolution ir Adventure.

 

1773 m. sausį Kukas pirmą kartą kirto Antarkties ratą laivu Resolution, šį pasiekimą pakartojo dar du kartus per 100 000 km kelionę. Vos nepasiekęs Antarkties žemyno, Kukas leidosi į plačią kelionę per Ramųjį vandenyną. Plaukdamas beveik per visas numatytas vietas antrojoje kelionėje, Kukas praktiškai paneigė idėją apie didžiulį pietinį kontinentą.

 

Apskritai, antroji kelionė buvo didžiulė sėkmė. Ji ne tik išsprendė ginčą dėl Terra Australis Incognita egzistavimo, bet ir Kukas nuplaukė toliau į pietus nei bet kas prieš jį bei sukūrė Ramiojo vandenyno žemėlapius, kurie buvo tokie tikslūs, kad juos naudojo dar XX amžiuje. Dėl daugelio pasiekimų šioje garsioje ekspedicijoje Kukas buvo paaukštintas ir pagerbtas Admiraliteto, Karališkosios draugijos bei Lordų rūmų.