15 червня 1910 року Вілсон відправився в Кардіфф на барк «Терра Нова», як начальник штабу другої Британської національної антарктичної експедиції Роберта Скотта. Після чого, роблячи зупинки на островах Мадейра, Тринідад, в Південній Африці, Австралії і Новій Зеландії, після якої «Терра Нова» опинилася в льодовій пастці на цілих 3-и тижні, експедиція нарешті, прибула на мис Еванса (остров Росса) в протоці Мак-Мердо на початку січня 1911 року. За три тижні була побудована база для зимівлі і наукових досліджень на острові Росса, яка включала будівлю для проживання членів експедиції, приміщення для тварин і склади для провіанту, палива і спорядження. Все було підготовлено до подорожі на Південний полюс наступної південної «весни».