Руководителем базы вблизи реки Куперс-Крик был назначен Уилльям Браге. Ему предстояло обосноваться на крохотной базе, соорудить вокруг нее укрепление и ждать возвращения Бёрка.

На рассвете 16 декабря Бёрк с тремя спутниками и караваном из шести верблюдов ушел из лагеря на север. Пройдя вдоль берега Куперс-Крика, отряд свернул на северо-запад, к области, известной тогда под названием Каменистая пустыня Стёрта (ныне - пустыня Симпсон).

Путешественникам повезло: над районом, через который проходил маршрут экспедиции, выпал дождь. Через несколько дней отряд вышел к реке Дайамантине и двинулся к северу вдоль ее берега.

Встретив новый, 1861 год юго-восточнее современного озера Мачатти, 7 января экспедиция достигла тропика Козерога. Уиллс отмечает в дневнике признаки жизни: они видели голубей, уток и одинокую дрофу. Но тяготы долгого пути уже дают себя знать. Бёрк делает одну из немногих записей в своей записной книжке: "...я горжусь, что на нашу долю выпали столь суровые испытания".

Вычерченный Уиллсом маршрут показывает, что они продвинулись на север вдоль 140-го меридиана с 25 до 22° широты, упорно следуя по невидимой трассе. Они шли по 12 и более часов в день.

В начале февраля остались позади бескрайние равнины, и путники вышли к холмистой возвышенности, которую Бёрк назвал в честь своего друга - гряда Стэндиша. Поднявшись наверх, они увидели лежащую к северу другую, более высокую горную цепь - хребет Селуин Берк решает идти через него напрямик, хотя верблюды "хрипели и задыхались" уже на малой высоте.

Наконец они вышли к довольно крупной реке Флиндерс. Двигаясь на север, экспедиция оказалась в тропиках, в краю проливных дождей и влажной удушающей жары. В последнем, 119-м по счету лагере, вода была соленой, явственно ощущался прилив. Бёрк и Уиллс вдвоем пытались пробиться вперед, прихватив с собой лошадь по кличке Билли, но она быстро увязла в болотистой почве. Путники двинулись в обход по трясине, встретили группу аборигенов, которые испуганно бросились наутек; потом столкнулись с еще одной группой темнокожих людей, жестами показавших направление к морю. Наконец 11 февраля 1861 года Бёрк и Уиллс добрались до залива Карпентария. В дневнике Бёрка появилась запись: "Нам не удалось выйти к открытому океану, хотя мы употребили для этого все силы".

Путь преграждали болота, затопляемые проливной волной, и стена мангровых зарослей. Тем не менее, они совершили то, что не удавалось никому до них. Они первыми пересекли Австралийский континент. Шесть месяцев и 1650 миль отделяли их от Мельбурна. Теперь им предстоял обратный путь, а продовольствия осталось всего на четыре недели.

Проявляя чудеса упорства, Уиллс продолжает вести дневник и на обратном пути. В феврале и марте путешественникам пришлось прирезать верблюдов на мясо, оставив всего двух.

17 апреля 1861 года у озера Куиджи они похоронили Грея.

Люди обессилели до такой степени, что на рытье могилы ушел целый день. За неделю до этого, чтобы не умереть с голоду, им пришлось убить лошадь Билли. До Куперс-Крика оставалось всего 70 миль...

Утром 21 апреля Браге со своими спутниками покинул лагерь 65 и медленно двинулся вдоль русла Куперс-Крика. Надежда на возвращение отряда Бёрка у него угасла. Он ждал экспедицию 126 дней вместо трех месяцев. Перед выходом Браге зарыл запас сушеного мяса, муки, сахара, овсяной крупы и риса на случай, если все же Бёрк вернется в лагерь. Отряд Браге прошел всего 14 миль и вечером того же дня встал на привал.

Спустя девять с половиной часов после ухода группы Браге три первопроходца - Бёрк, Уиллс и Кинг - добрались до лагеря 65. Они преодолели 2400 миль. Но лагерь был пуст! Разрыв в девять с половиной часов оказался роковым.

Бёрк нашел "тайник" с провиантом и запиской Браге. Можно представить горечь их разочарования. Экспедиция решила продолжить путь в направлении Маунт-Хоплес на юго-запад от Куперс-Крика. Бёрк не надеялся догнать отряд Браге, ибо тот указал в записке: "Все члены группы и животные здоровы", хотя на самом деле это было не так. Бёрк не знал также, что отряд Райта движется к лагерю 65.

Уиллс записал 21 апреля: "Трудно представить себе, как опечалены и разочарованы мы были, обнаружив, что база покинута. После тягостного четырехмесячного перехода и лишений, которые мы испытали за это время, мы истомлены вконец. Ноги у нас почти парализованы, так что каждый ярд пути причиняет немыслимые страдания".

Тем временем Браге продолжал идти на юго-восток вдоль русла Куперс-Крика через пустыню по направлению к Буллу. Однажды на рассвете он увидел колонну Райта. Оставив людей на дневке, Браге и Райт, взяв трех самых крепких лошадей, помчались обратно к Куперс-Крику. Но путешественников в лагере не оказалось. В спешке Браге и Райт даже не заметили следов, оставленных побывавшей здесь экспедицией Бёрка.

Целый месяц Бёрк и его спутники выбирались из окружающих Куперс-Крик болот. Один верблюд увяз в трясине, и его пришлось пристрелить; второй вскоре обессилел настолько, что его постигла та же участь. Уложив в рюкзаки остатки провизии, трое отважных решают совершить форсированный бросок, но, пройдя 45 миль, вынуждены были отступить назад к Куперс-Крику.

Встречавшиеся по пути аборигены учили их печь лепешки из перетертого тростника и время от времени подкармливали рыбой. Но однажды Бёрк отогнал их от бивака выстрелом из ружья - ему показалось, что аборигены растаскивают и без того скудные запасы провизии.

Первым стал сдавать Уиллс. Поняв, что он не может двигаться дальше, он попросил Бёрка и Кинга оставить его в заброшенной туземной хижине.

29 июня Бёрк и Кинг покинули умирающего Уиллса и отправились вверх по берегу Куперс-Крика в поисках аборигенов; они понимали, что это единственный путь к спасению. До последнего момента Уиллс вел дневник, и эти краткие записи дают представление о невероятных лишениях, которые испытали участники экспедиции на последнем этапе своего путешествия. Днем позже Уиллса умер Бёрк. Перед смертью он отметил в своей записной книжке: "Кинг вел себя благородно, и надеюсь, что, если он останется в живых, его вознаградят по заслугам. Он оставался со мной до последней возможности и покинул меня по моему приказу; я приказал ему оставить мое тело непогребенным и перед уходом вложить мне в руки пистолет". Утром 1 июля Бёрк умер.

Кингу повезло: он встретил аборигенов, которые накормили его и дали целебного отвара. 15 сентября один из спасательных отрядов натолкнулся на стойбище и обнаружил среди туземцев оборванного, обросшего белого. Это был Кинг. Позднее останки Бёрка и Уиллса перевезли в Мельбурн, где они покоятся под гранитным монументом.

Экспедиция Стюарта достигла северного побережья 24 июля 1862 года. Рассказы прибывшего в Мельбурн Браге взбудоражили весь город. В различных частях Австралии были организованы спасательные экспедиции.

А. Хоуит обследовал низовья Куперс-Крика, другие отряды основательно исследовали северо-восточную Австралию. В ходе этих исследований были нанесены на карту почти все реки, текущие из внутренних областей материка в юго-восточный угол залива Карпентария. В бассейнах рек Альберт, Гилберт, Олбани, Флиндерс и Томсон найдены были пригодные для пастбищ угодья, правда, пригодные в хорошие годы и во влажные сезоны.

Уильям Ландсборо, который в поисках Бёрка прошел от залива Карпентария на юг долиной реки Грегори, открыл обширное холмистое нагорье, которое он в честь губернатора провинции Виктория Генри Баркли назвал плато Баркли. В пределах этого плато, равного по площади трем Швейцариям, Натаниэл Бьюкенен в 1877 году выявил колоссальные пастбищные угодья (в настоящее время плато Баркли - главный район овцеводства Северной Австралии).

Джон Мак-Кинли отправился на поиски Бёрка из Аделаиды в августе 1861 года. Он дошел до Куперс-Крика, где узнал от аборигенов, где похоронен Грей. Далее он направился на север, открыл реку Дайамантина и по реке Лейхгардт предпринял попытку спуститься в мае 1862 года к заливу Карпентария. Однако к морю, он не мог пробиться через густые мангровые заросли.