Однако, не получая длительное время новостей от Лас Касаса, Кортес решает исправить положение собственным появлением на мятежной территории. Его план такого далекого похода вызвал возражения со стороны совета королевских офицеров, опасавшихся восстания индейцев в городе и других местах во время его отсутствия. Но Кортес считал, что если не наказать Олида, то многие другие капитаны в разных частях его обширной территории могут последовать его примеру и растащить завоеванную им империю на куски. Назначив вместо себя двух заместителей, которых он считал достаточно компетентными, генерал-капитан вышел со своим отрядом к Веракрусу, взяв с собой для избежания восстания индейцев их последнего императора Куаутемока и его самых важных пленных сановников. Доплыв до Юкатана, он отправил каравеллы к берегам Гондураса, а сам начал экспедицию по суше, чтобы лучше изучить новые земли и погасить пожары восстаний и мятежей.
Поход расстоянием около 500 лиг через труднопроходимые леса, болота и горы в тяжелых климатических условиях при нехватке продуктов и питьевой воды, не говоря уже о неоднократных вооруженных столкновениях с индейцами и потерях, занял несколько месяцев. Порой отряд оказывался в очень трудном положении среди диких джунглей и перед лицом опасности. В одной из таких ситуаций Куаутемок и его сановники, всегда находившиеся под охраной, сочли возможным убить Кортеса и скрыться в зарослях, с тем чтобы затем вернуться в Мехико и изгнать испанцев из страны. Им уже удалось отправить соответствующие указания своим людям в столицу, которые ждали от них условленного сигнала для начала восстания. Но один из мексиканцев, узнавший об этом заговоре, сообщил о нем Кортесу, который, получив от зачинщиков признания в подтверждение полученных сведений, приказал их казнить. Последний император ацтеков Куаутемок был казнен в дни Великого поста 1525 года в джунглях Гватемалы.
Пока Кортес находился в походе, в Мехико происходили бесконечные распри между сменявшими друг друга правителями, некоторые из которых заменялись по указаниям генерал-капитана, но большинство смещали один другого. Затяжной развал в правящих кругах испанцев был использован разными племенами индейцев для проведения восстаний, что ставило под угрозу сохранение завоеванных столь большими усилиями земель. Дело дошло даже до того, что в Мехико противники Кортеса объявили о его смерти, а один из них провозгласил себя правителем страны. Из-за огромной протяженности расстояния от столицы известия о событиях в ней доходили до Кортеса с большим опозданием, но они стали настолько тревожными, что он принял решение немедленно вернуться обратно. Его возвращение было встречено всем населением, включая индейцев, с большим облегчением, поскольку оно означало возвращение к спокойствию и стабильности, от отсутствия которых все уже слишком устали. Ко времени появления генерал-капитана в столице власть в ней уже была в руках одного из его сторонников.
В то время Кортес был уже одним из самых богатых и известных людей Испании, но одновременно с этими приобретениями покоритель Мексики приобрел и достаточно сильных и влиятельных врагов. Самым крупным из них стал епископ Фонсека, который почти тридцать лет возглавлял все дела Индий, а с приходом на трон короля Карла, который очень много отсутствовал в Испании, он стал фактически единоличным их вершителем Свои планы в этих вопросах он строил на своих ставленниках Веласкесе, Педрариасе и Нарваэсе и, как следствие, буквально ненавидел Кортеса. Его отношение к Кортесу побуждало Фонсеку утаивать от короля его отчеты, доклады и сообщения об успехах его кампаний, что серьезно мешало получению им поддержки со стороны монарха. Параллельно с этим он всячески преувеличивал роль и заслуги своих ставленников и всеми средствами содействовал Веласкесу, Нарваэсу и другим в их борьбе, в том числе через судебные жалобы, против Кортеса.
Все эти интриги привели к проведению суда над Кортесом в Мехико, куда были направлены специальные королевские судьи. Затянувшиеся судебные разбирательства, основанные на множестве подлогов, заставили Кортеса в конечном счете отправиться в Испанию, чтобы разрешить весь процесс при встрече с королем. Для этого плавания Кортес выбрал две каравеллы, которые он полностью обеспечил всем необходимым, и предложил любому желающему бесплатно воспользоваться проездом. С ним вместе следовали несколько военачальников, участвовавших в мексиканской кампании, один из сыновей Монтесумы, ряд имперских сановников и представителей разных индейских племен, а также местные карлики и уродцы. Он взял с собой также многочисленные образцы мексиканской флоры и фауны, большое количество ценных подарков, немало собственного золота и драгоценностей. Кортес пользовался большой известностью и популярностью в Испании, очень многие хотели его увидеть и встретиться с ним. Его богатство и слава теперь позволяли ему явиться в свою страну как настоящий вельможа.
Император встретил Кортеса очень приветливо и даже лично посетил заболевшего конкистадора в его доме. За его выдающиеся заслуги перед королевством 6 июля 1529 года Карлос присвоил ему звание маркиза дель Валье де Оаксака, как об этом он сам просил, назначил генерал-капитаном Новой Испании и провинций берега Южного моря и близлежащих открытых им островов с сохранением 12-й части всего, что он завоевал, в вечное пользование для него и его потомков. В дополнение к этому Кортесу были даны по его просьбе многочисленные города и земли различных мексиканских провинций и много других различных привилегий. К этому времени главный противник Кортеса епископ Фонсека был смещен с поста фактического распорядителя делами в Совете Индий, а Диего Веласкес проиграл судебную тяжбу против Кортеса и был снят с поста губернатора Кубы и Юкатана, что вызвало у него такое расстройство, что он вскоре умер в бедности и забвении. Кортес торжествовал свою победу даже при дворе императора.
Во время пребывания Кортеса в Испании в Мехико скончалась его бездетная жена донья Каталина Хуарес, прибывшая к нему туда за несколько лет до этого. Но довольно быстро Кортес женился на дочери графа де Агилара донье Хуане де Суньяга, с которой он прибыл в Веракрус в июле 1530 года. В завоеванной им стране его ждало много накопившихся дел. Во многих частях Мексики происходили восстания индейцев, которые нападали на испанцев и убивали их, что вызвало отъезд поселенцев в более безопасные районы страны и даже в другие колонии. Но в дополнение к этому в Мехико продолжалось разбирательство жалобы Панфило Нарваэса, который за несколько лет до этого обвинил Кортеса в утаивании от королевской казны огромного количества золота и ценностей, а также в нанесении ему увечья копьем в бою в Семпоале. Председатель суда под угрозой ареста запретил Кортесу въезд в столицу до окончательного разрешения дела, и маркиз дель Валье с супругой вынужден был остановиться недалеко от Мехико, в Текскоко, где он организовал пышный, почти королевский двор. Но внутреннее положение страны становилось настолько серьезным, что глава управления был вынужден пригласить Кортеса навести порядок, что он успешно и проделал, но и после этого официальная власть продолжала оставаться в руках председателя и совета аудиторов.
Еще находясь в Испании, Кортес подписал соглашение с королем о проведении им обследования побережья Южного моря, и теперь управляющий совет предложил ему выполнить взятое обязательство. Кортес уже ранее начал строительство двух каравелл в порту Акапулько, а сейчас ускорил проведение работ и приступил к подбору экипажей. 30 июня 1532 года эти каравеллы под командованием двоюродного брата Кортеса Диего Уртадо де Мендоса направились вдоль западного берега Мексики на северо-запад. Через некоторое время очень унылого и однообразного плавания экипаж одного из судов поднял бунт, и тогда Уртадо посадил всех желающих вернуться на одну каравеллу и отправил их в Новую Испанию, продолжив путь дальше. По дороге обратно возвращавшаяся группа сделала остановку для пополнения запасов воды, но подверглась нападению индейцев, которые перебили всех людей кроме двух, которым удалось спастись.
Узнав об этом, Кортес сам отправился на побережье, где были спущены на воду еще две каравеллы, и в октябре 1533 года отправил их по тому же маршруту с задачей отомстить за гибель убитых индейцами испанцев, найти и спасти возможно оставшихся в живых людей первой экспедиции и исследовать побережье. Каравеллы потеряли друг друга в первую же ночь пути. Одна из них ушла на 300 лиг в океан в северо-западном направлении и смогла обнаружить лишь один необитаемый зеленый остров. Другая каравелла довольно скоро пережила бунт ряда членов экипажа, высадила раненых людей с двумя монахами на берег, а затем дошла до залива Санта-Крус в Нижней Калифорнии, где при высадке на берег все, кроме двух моряков, были убиты напавшими на них индейцами. Два выживших моряка приплыли на лодке в северную часть побережья Мексики и сообщили о произошедшей трагедии. «
Неукротимый Кортес посылает в район гибели первой группы испанцев три новые каравеллы, а сам с отрядом конницы и пехоты направляется туда по суше. Дойдя до того места, он переходит на суда и продолжает путь морем. Он дошел до залива Санта-Крус, а затем пересек теперешний Калифорнийский залив, тогда получивший название море Кортеса, попал с каравеллами в плен многочисленных рифов и после многих пережитых трудностей и лишений возвратился с частью судов в Акапулько. Там он узнает, что в Мехико прибыл Дон Антонио де Мендоса, который был назначен вице-королем Мексики, и что его дальний родственник Франсиско Писарро, оказавшийся в осаде крупных сил индейцев в основанном им в Перу городе Лима, просит о скорой помощи для спасения испанцев. Кортес немедленно организовывает такую помощь, направляя в Лиму две каравеллы, а несколько позднее — еще одну. Хотя испанцам в Лиме удалось спастись, Кортес не получил за это никакой компенсации, поскольку Писарро был вскоре убит.
Но в мае 1539 года Кортес снова отправляет экспедицию вдоль побережья во главе с Франсиско де Ульоа, которому удалось дойти до устья реки, которая потом получит название Колорадо, а затем доплыть до мыса Сан-Лукас в самой Калифорнии, но оттуда он вернулся в Новую Испанию. Планы Кортеса, которые стоили очень много сил и средств, открыть богатые острова и земли в намеченном им направлении не увенчались успехом, но привели к открытию новых территорий на западном побережье континента, включая южную оконечность сегодняшней Калифорнии.