Совершая налеты на испанские суда и беззащитные прибрежные поселения, англичане постепенно добрались до берегов Перу. Проникнув ночью на рейд города Кальяо, где стояло 30 испанских кораблей, они взяли на абордаж судно «Сан-Кристобаль». После этого Дрейк пустился в погоню за галеоном «Нуэстра Сеньора де ла Консепсьон», прозванным испанцами «Какафуэго», т. е. «Извергающий огонь». Этот галеон увозил из Кальяо в Панаму груз золота и серебра, и Дрейк решил перехватить его.
1 марта англичане догнали галеон и после короткой стычки овладели им.
«На следующее утро, – писал капеллан Фрэнсис Флетчер, – начались осмотр и подсчет, длившийся шесть дней… Мы нашли здесь… бриллианты и драгоценные камни, тринадцать ящиков серебряной монеты, восемьдесят фунтов золота, двадцать шесть бочек нечеканенного серебра, два красивых серебряных золоченых кубка и разную мелочь, всего на сумму около трехсот шестидесяти тысяч песо».
Ограбив еще несколько испанских судов у берегов Центральной Америки, Дрейк разорил мексиканский порт Гуатулько и двинулся к Калифорнии. Достигнув 48° с. ш. и не обнаружив северного прохода из Тихого океана в Атлантический, он спустился к 38° с. ш. и остановился в заливе, носящем ныне его имя (севернее Сан-Франциско). Открытую им землю Дрейк назвал Новым Альбионом.
Через пять недель «Голден хинд» снова вышел в море и, взяв курс на запад, за 68 дней пересек Тихий океан. Посетив Филиппины, Молуккские острова и ряд иных островов Индонезии, англичане вышли в Индийский океан, 15 июня 1580 года миновали мыс Доброй Надежды и 26 сентября подошли к Плимуту. Таким образом, Дрейк вернулся на родину, первым из англичан совершив кругосветное плавание.
Добыча, которую он привез, стоила 0,5 млн фунтов стерлингов По описи, сохранившейся в британских архивах, одни только серебряные слитки, сданные Дрейком в сокровищницу казначейства в Тауэре, весили 32 488 фунтов, что составляет 14 625 кг. Прибыль от экспедиции была фантастической и равнялась 4700 %.
4 апреля королева лично прибыла в Дептфорд, чтобы посетить корабль Дрейка. На борту «Голден хинда» его капитан был возведен в рыцари, став сэром Фрэнсисом Дрейком. «Люди аплодировали его удивительным приключениям и богатой добыче, – писал Джон Стоу. – Его имя и слава стали известны повсюду, люди ежедневно собирались на улицах, чтобы увидеть его…» Голландский принц Вильгельм Оранский захотел выбить медаль в его честь, а король Дании – назвать его именем свой лучший военный корабль.