25日正式接任决心号舰长一职，而发现号舰长则由决心号二级上尉詹姆士·金恩（James King）出任。此后，决心号和发现号放弃探索西北航道的计划，并决定启程返国。两舰由阿瓦查湾出发，一路沿日本、福尔摩沙、担桿列岛和澳门南下至南中国海，然后由巽他海崃穿过印度洋，再经好望角驶入大西洋，经过长时间的航行，最终在1780年10月7日返抵英国伦敦，正式为前后超过四年的航程划上句号。库克与克拉克的死讯早在决心号和发现号返国前已传至英国，因此两舰返国的消息未有引起很大震撼，而库克生前撰写关于第三次航海的周记，则由金恩返国