卡布拉爾傳回後，葡萄牙又組織了一支新的更大的探險隊，這支探險隊有20艘船，達·伽馬被任命為這個探險隊的上司人。
1502年2月，船隊的大部分船隻離開了葡萄牙，在莫三鼻克海峽一艘船遇難了，但這艘船的乘員獲救。在莫三鼻克港，葡萄牙人補充了一艘不大的新船，以供沿岸航行。駛出莫三鼻克海峽的出口時，伽馬駛近基盧瓦城。伽馬背信棄義地把該城的統治者扣押到自己的船上，并以處死來威脅這個統治者，讓他每年向葡萄牙國王迸貢。稍後一些時候啟程的五艘船中有三艘在基盧瓦與瓦斯科·達·伽馬的船隊會合。
伽馬這次航行的目的大約隻是進行探察，是以他沒有遠離陸地，他沿着東非、阿拉伯和印度的東北海岸航行到坎貝灣，然後由此向南航行。伽馬的船員染上了壞血症，死亡的人很多。在安吉季夫島上留下了300個病号。
在坎納諾爾附近，伽馬的沿隊襲擊了一隻從吉達(麥加灣)駛向卡利卡特的阿拉伯船隻，船上有400名乘客，主要是朝聖的香客。伽馬除了搶這隻船上乘客的個人财物外，還搶了船上一大批貴重的貨物。然後，他下令水兵們把這隻船的船員和乘客全部關押到該船的一個禁室裡，瞄準他們射擊，并再次放這些人中有許多老人、婦女和兒童，并放火燒船。這些不幸的人沖出禁室救火，伽馬下令瞄準射擊，再次放火燒船。在力量對比懸殊的情況下，這場搏鬥持續了四天四夜。葡萄牙人不敢靠近這隻船，進行隔舷戰鬥，因為瀕于死亡的人們把燃燒的木闆用力地投向攻擊船的甲闆上。大火燒身的人們發狂地跳入大海被溺死了。
一個葡萄牙目擊者說：“……在持續了長時間的戰鬥之後，司令以最殘暴和最無人性的手段燒毀了那隻船，燒死了船上所有的人。”
依照伽馬的指令，隻從那隻船上救出了20個男孩子。葡萄牙人把這些男孩子運回裡斯本，對他們進行了洗禮，後來他們全都成了基督教徒。
伽馬與坎納諾爾的統治者結成同盟。10月底，他率領船隊進攻卡利卡待城。他是這樣開始這次軍事行動的：首先把向葡萄牙人提供魚的38個漁民吊死在桅杆上，然後開炮轟擊卡利卡待城。
夜裡，伽馬指令把吊死的人取下來，砍下了他們的頭、手和腳，亂堆在一隻小船上，把剩下的身軀投入海中。他還在小船上放了一封信，信上說，如果該城要進行反抗，那麼全城居民的下場必将與這些人一樣。海潮把小船和屍體的軀幹沖到岸邊。
次日，伽馬再次炮擊這座城市，搶奪和燒毀了駛近這座城市的一條貨船。他留下七艘船來封鎖卡利卡特城，又派出兩艘船去坎納諾爾搶掠香料，伽馬自己也帶領剩下的船隻前往柯欽，搶掠香料。
伽馬與阿拉伯船隻在卡利卡特城附近進行了兩次戰鬥，結果都取勝了。1503年2月，伽馬乘着東北季風率領13艘船向葡萄牙返航。1503年10月，伽馬滿載着大量價值昂貴的香料傳回葡萄牙。
在這次獲勝以後，伽馬的終身俸和其他收益得到了大幅度增加，稍後一些時候，他得到了伯爵頭銜。在此以後的多年中，他再沒有參加過什麼活動。1524年，他被任命為印度副王。同年4月，他動身前往果阿，然後轉到柯欽。1524年12月，伽馬死幹柯欽。
1503年，印度洋上留下了伽馬船隊的幾艘船隻，這些船隻是由伽馬的叔父維森迪·蘇特雷指揮的。它們巡航于亞丁灣附近海區，掠奪從紅海駛往印度海岸的阿拉伯船隻，以此方法來破壞埃及與印度之間的商業貿易。
讀後記：基督教的一神教信仰，導緻基督徒都是排他主義者，遇到異教徒，殺！遇到沒有信仰的人，殺！達伽馬就是一個十惡不赦的基督徒。無論我們的教科書如何歌頌他，他都在恥辱柱上！