De Ruyters bekendste wapenfeit is de Tocht naar Chatham in juni 1667. Door de Grote brand van Londen had de Engelse Kroon eigenlijk geen geld meer om de oorlog voort te zetten. Men legde daarom de dure zware Engelse linieschepen op in de Medway, een zijrivier van de Theems, bij de marinewerven van Chatham. Tegelijkertijd begon Karel II met Nederland over een vrede te onderhandelen maar bleef de besprekingen rekken in de hoop dat Frankrijk uiteindelijk zijn zijde zou kiezen. Johan de Witt besloot een vrede af te dwingen door de Engelse vloot te vernietigen. Bij deze actie werd voor het eerst gebruikgemaakt van het net opgerichte Korps Mariniers. Hoewel zijn naam er voor altijd aan verbonden zou zijn, had De Ruyter mede door zijn ziekte slechts een gering aandeel in de feitelijke uitvoering ervan. Hij had aanvankelijk bezwaren wegens de onbekende plaatselijke ondiepten en voerde de opdracht slechts uit omdat hij het zijn plicht achtte het bevel daartoe te gehoorzamen. De Witt stuurde zijn broer Cornelis de Witt mee als gecommitteerde van de Staten-Generaal om toezicht te houden. De operationele planning was van luitenant-admiraal Willem Joseph van Ghent. De expeditie leidde tot een beslissende overwinning, die vaak als de zwaarste maritieme nederlaag uit de Britse geschiedenis wordt beschouwd. Het fort van Sheerness werd genomen. Jan van Brakel brak de zware ketting die de Medway afsloot. De "Royal Oak", "Royal James" en "Loyal London" werden tot de waterlijn neergebrand. Het Engelse vlaggenschip "HMS Royal Charles" werd in triomf meegevoerd naar Hellevoetsluis, de grote marinehaven van de Republiek. Na deze vernedering werd de Vrede van Breda snel door de Britten getekend.