La expedición que completó la primera vuelta al mundo la formaban cinco naves y 239 hombres. Las naos se llamaban San Antonio, Concepción, Santiago, Victoria y Trinidad, la capitana. Partió de Sevilla el 10 de agosto de 1519 y tras algunos preparativos finales salieron de Sanlúcar de Barrameda el 20 de septiembre de ese año. El propósito era abrir una ruta comercial por el occidente hasta el archipiélago indonesio de las islas Molucas, conocidas entonces como las islas de las Especias. El comercio martítimo en dirección oriental estaba en manos portuguesas según el Tratado de Tordesillas de 1494. Estaba dirigida por el almirante portugués Fernando de Magallanes y financiada principalmente por la Corona de Castilla y en una menor parte por el comerciante burgalés Cristobal de Haro.

Realizaron una escala técnica en la isla de la Gomera en Canarias, habitual en los viajes a las Indias. Llegaron a Sudamérica a la altura de Rio de Janeiro. Exploraron durante meses el litoral atlántico sudamericano en busca de un paso hacia el océano Pacífico. Se produjeron algunas rebeliones y motines que Magallanes pudo atajar a duras penas. La San Antonio desertó y la Santiago se perdió en un temporal.

Con las tres naves restantes encontraron en el extremo sur del continente el 21 de octubre de 1520 el estrecho al que llamaron de Todos los Santos y que hoy lleva el nombre del capitán de la expedición, el Estrecho de Magallanes, paso desde el oceano Atlántico al océano Pacífico. Tardaron 38 días en navegar sus más de 500 kilómetros de ancho hasta que el 28 de noviembre terminaron de cruzarlo, alcanzando por fin el nuevo oceáno, al que dieron nombre Pacífico ya que se encontraron con tiempos favorables que les permitieron singladuras de hasta setenta leguas.

Llegaron hasta las Islas Filipinas el 16 de marzo de 1521. Allí murío Fernando de Magallanes el 27 de abril de 1521 combatiendo contra los nativos de la isla de Mactán. En la ciudad de Lapu-Lapu de la isla de Mactán, en la provincia filipina de Cebú, se erige el Monumento a Magallanes. Es una torre conmemorativa de 30 metros de altura que fue construido por el gobierno de Isabel II durante el año 1866 en el lugar donde se cree que falleció.

Se decidió nombrar capitan a Juan López de Carvalho. Quedaban 115 hombres y se quemó la Concepción por falta de tripulantes, era la embarcación más antigua. A causa de roces en el mando de las dotaciones, fue relevado del mando y sustituido por Gonzalo Gómez de Espinosa. Con las dos embarcaciones que quedaban, la expedición siguió la navegación hasta las islas Molucas, donde se provisionaron de las deseadas especias y Juan Sebastían Elcano, marino de Guetaria, Guipúzcoa, se puso al mando de la expedición el 21 de diciembre de 1521 para capitanear el viaje de regreso. Se dejó a la Trinidad ya que tenía una importante avería por una vía de agua.

El inicio del viaje de vuelta lo realizaron 60 expedicionarios y 13 indios a bordo de la Victoria. Embarcaron especias, aves tropicales y algunos de objetos de regalo para los reyes de Castilla. Continuaron la travesía hacia el occidente, por el océano Índico y dando la vuelta a África a través del Cabo de Buena Esperanza del extremo sur del continente, hasta por fin llegar al punto de donde habían partido, tras múltiples peligros y penalidades.

Dieciocho marineros y tres de los indios que se habían incorporado en las islas Molucas, todos en un estado bastante precario, entraron en la bahía de Sanlúcar el 6 de septiembre de 1522 a bordo de la nao Victoria, la única nave superviviente. El destino final fue el puerto de Sevilla, a donde llegaron dos días más tarde remolcados debido a las malas condiciones de la embarcación. La carga de toneladas de especias que trajeron, sobre todo clavo, pero también pimienta, jengibre, sándalo y nuez moscada, cubrió con creces los gastos de toda la expedición. Las especias asiáticas aquí eran muy escasas, su comercialización requería numerosos intermediarios y tenían un valor semejante a las piedras preciosas.

Pero otro gran objetivo conseguido fue que se acababa de demostrar de manera práctica que la Tierra tenía forma esférica, aunque este no era la finalidad del viaje iniciado casi tres años antes y que duró 1082 días. Fue la primera circunnavegación de la Tierra, que supuso un cambio en el comercio mundial y el conocimiento del planeta. Otros cuatro hombres arribarían en el año 1525 a España, los cuales formaban parte de los 55 de la tripulación original de la Trinidad, y que habían sido capturados por los portugueses.

Algunos días más tarde de la llegada, conocedor de la gesta, el emperador Carlos V recibió a los supervivientes en Valladolid. Encabezados por Juan Sebastián Elcano, y con el integrante de la expedición Antonio Pigafetta, geógrafo y cronista italiano, gracias a quien hoy día tenemos el relato principal de lo acontecido en esta impresionante aventura alrededor del mundo. Carlos V concedió a Juan Sebastián Elcano una renta anual de 500 ducados, cifra importante en esa época. Pero Juan Sebastián Elcano falleció cuatro años más tarde, el 4 de agosto de 1526, en algún punto del océano Pacífico, parece que de escorbuto o intoxicado, cuando participaba en una expedición a las islas Malucas para colonizarlas. Tenía 39 años de edad.