一天，他意外地发现贝壳化石。在海拔4000多米的山顶居然有海洋生物的化石，这使达尔文兴奋异常。他全神贯注地盯着化石，忘记了头重脚轻、胸闷气短，似乎贝壳化石给他带来了一股清新沁（qìn）脾的空气，使得他的呼吸一下子顺畅起来……
回程时，达尔文决定穿越安第斯山脉的乌卡拉塔山。他根据自己的假设与判断，认为应该在这里发现海洋岸边的树木化石。果然，他如愿以偿如愿以偿：愿望实现。。
他找到共有五十多棵白色树木化石，凸（tū）出在山腹中，其中一株树围有1米左右，11株已经矽（xī）化，其它的已经变成白色方解石的结晶。这些树木原来生长在大西洋岸边，以后随着地面沉入海底。在海底被水成岩包围，上面再被深约300米巨大的海底熔岩流覆盖，接着又有水成岩重叠上去，上面再叠一层熔岩，这样连续重叠五层。后来，由于火山爆发，这些海底地层又重新隆起，变成了面前的山脉。这些原来苍翠蓊郁蓊郁（wěnɡ）：草木茂盛。的树木，变成了面前雪白的化石。
1835年9月，小猎犬号抵达加拉帕戈斯，达尔文刚刚上岛，便看见两只少说有90公斤重的乌龟正在贪婪（lán）地吃着仙人掌。它们发现达尔文走近，一只乌龟瞪了他一眼，慢慢走开；另一只发出一阵近乎咒骂声，然后把头和四肢缩进壳里。这还不能算是大乌龟。岛上有些乌龟要七八个壮汉一起才能把它抬起来。
群岛上土产的蜥蜴有两种，一种陆栖，一种水栖，都巨大无比。仿佛这炎热的海岛，为它们提供了特别丰富的营养，达尔文观察发现，蜥蜴卵具有厚重的石灰质外壳，这无疑起了保护作用。而青蛙卵则很容易被海水冲走。只有蜥蜴在这一片火山岛上生生不息，而且发展壮大着。
一次，达尔文追一只蜥蜴，一直把它追到悬崖边，以为它无路可逃，只好跳海了，因为它毕竟会游泳，可以绝处逢生。谁知它偏偏不跳，就那样死死地爬在悬崖的边缘，睁大一双眼睛望着。达尔文轻而易举地捉住了它。它没有反咬一口，只是惊惶地从鼻孔里分泌出一种怪异的液体。
还有一次大海退潮后，达尔文捉到几只蜥蜴，想做个实验。他把蜥蜴送进海中，看看它们究竟会怎么样？没过多久，它们便从海中拼命地爬上来，就在达尔文身旁的岩石和海草的夹缝中藏起来，以为上了岸就没有危险了。
达尔文经过考察，终于找到了解释蜥蜴这种奇怪行为的答案。原来，这一带岛屿上没有它们的劲敌，而海里却有置它们于死地的鲨鱼。是环境改造了它们的本能，使它们适应生存。
岛上共有四十多种鸟，都是当地才会有的鸟类。达尔文收集的昆虫，也没有一种是完全相同的。而他在杰姆斯岛收集的71种植物标本，原产有38种，其中30种是其他，岛屿上看不到的。他在阿尔比莫尔岛收集的26种原产植物标本中，只有4种在其他岛上能够找到。加拉帕戈斯群岛各岛屿之间距离不远，紧紧相依，彼此的地质、标高、气候各种条件类似。如此类似的生存环境，为什么会蕴（yùn）育出不同的种类？
更让达尔文难忘的是那些可爱的鸟：百舌鸟、金翅雀、巧妇鸟、大蛋鸟……甚至秃（tū）鹰，对人毫无畏惧，相反格外喜欢接近人。这些鸟经常飞到他的身旁，用帽子就可以把它们罩下来。枪在这里毫无用武之地，达尔文用枪杆便把一只秃鹰从树上轻而易举地推下来。有一只百舌鸟索性趁达尔文睡觉时停在他喝水的勺子上。待达尔文醒来，拿起勺子慢慢地喝水，它依然站在勺子上一动不动，静静而友好地看着达尔文享用。这些可爱的鸟有时干脆落在达尔文的帽子上、手腕上，跟他亲昵（nì）。
引起达尔文兴趣的是岛四周环布的珊瑚礁。作为一名科学家，只有特殊的生物才会令他如痴如醉。他登上大约800米高的高地，全岛的风光尽收眼底，美丽的珊瑚礁一目了然一目了然：一眼就能看清楚。，在阳光下分外夺目。岛完全被珊瑚礁包围，仅仅露出一个小小的出入口，供船只靠岸。
经过几十天的航行，他们到达新西兰和澳大利亚，然后跨过印度洋，经过好望角，准备向英国返航了。
这次航海，达尔文研究成果非凡。他收集到大量的生物标本、化石以及种种宝贵的第一手资料。但达尔文认为更重要的收获是改正了自己以前许多不良习惯与缺点，养成了良好的习惯：那就是尽心尽力从事一门科学研究工作。他坚持记航海日记，在学习与研究中提高自己。书上的记载、自己的推断，在没有证实以前，他不随便下定论。这种良好的习惯，奠定了一个科学家对科学发展能够做出贡献的重要基础。
1836年10月2日，小猎犬号终于驶进了英国的港口。整整5年了，达尔文不再是当年的达尔文了。祖国迎接他的胜利归来，呼唤着一位伟大的科学家和一个划时代的科学学说的诞生。
这一年，达尔文27岁。
最后的达尔文
航海归来后，达尔文只在家里住了几天，就去了剑桥。他租了一所公寓，专心整理和研究自己的岩石、矿物标本和地质资料。同时，他还埋头撰写《观察日记》和地质学论文。
一直以来，达尔文都忙于自己的工作，无暇顾及自己的婚姻大事。从小，他就和大他10个月的小表姐爱玛很要好。达尔文从环球考察到回来整理标本、出版书籍，爱玛时时刻刻地关心着他，等待着他。
1839年1月，达尔文和他的小表姐爱玛结婚了。他们共同生活了43年，生了10个儿女，家庭生活幸福美满。但是，由于他们是近亲，对生育的儿女的智力有很大影响。
结婚以后，达尔文继续工作，他开始写“物种起源”，的笔记，并开始搜集动植物在家养情况下所发生的一切变异事实。他发现各种家养动植物的优良品种，不是上帝造出来的。它是人民群众经过世世代代人工选择的结果，说明在人工选择下，物种能够发生变异。
接着，他又研究了自然条件下的变异，那是“适者生存”“优胜劣汰”的结果。
从1842年开始，达尔文正式写《物种起源》的提纲，写了《1842年概要》，后来又写了《1844年概要》，其中列举了很多事实来证明物种是变异的，而他的生物进化论的精华就是自然选择。
达尔文花了近10年的心血准备《物种理论概要》。1858年，他开始写作《物种起源》，只用了一年多的时间，就完成了这部震惊世界的名著。
1859年11月24日，伦敦几家书店门庭若市门庭若市：门口和庭院里热闹得像市场一样，形容交际来往的人很多。，人们在争相购买新出版的《物种起源》，1250册一天之内销售一空。整个英国受到了达尔文进化论的冲击，刮起了“达尔文旋风”。
《物种起源》一书详细地介绍了达尔文的进化理论。他推翻了上帝创造万物的宗教学说，认为生物都是从低等到高等逐渐进化而来的。在自然界中，可利用的生存空间是有限的，各种生物为了食物，进行着你死我活的竞（jìnɡ）争，也就是永恒的生存斗争。最能适应环境的就能够生存下去，而其他的就要死亡。这被称为“适者生存”。但是，随着时间的推移，环境也随着变化，因而生物也随着变化，就是说，从一个种类演化到另一个种类，以便在新环境中生存下去，这被称作“自然选择”。
《物种起源》一发表，整个学术界便咆哮了，涌向达尔文的是狂风和暴浪，既有最强烈的支持又有最强烈的反对，不过比例是失调的。每100个读者中，就有99个最激烈的反对者，而剩下的一个则是最狂热的拥护者。似乎没有一个人能在感情上保持中立。
原达尔文的老师和朋友、地质学家塞治威克，在写给达尔文的信中说：新理论是错误的而且非常有害，使他感到真正的痛苦。他警告达尔文说，把人类和动物一起放在一块板上，人类将到精神瓦解的危险。他还责备达尔文是“理智的腐化”，妄想妄想：狂妄地打算；不能实现的打算。在读者面前表现自己是个有独创性的天才！这封信末尾的署名是：“现在是——猿类的一个后代，而过去是——您的一个老友”。
原“猎犬号”船长菲子洛也加入了保守派的行列，他表示对达尔文怠（dài）慢上帝、“宗师猴子”泫然欲涕（tì），在他看来，“人类是昨天降生的——明晨就要灭亡。我们不是永存的，而是昙花一现的，似乎可以说是偶然发生的。”
紧接着，各种各样的漫骂和轻蔑（miè）接踵而来。
达尔文最坚定的拥护者是英国第一流的动物学家赫胥（xū）黎，这位年轻的学者表示，为捍卫进化论，“我准备接受火刑”，他还严正地宣告，“我正在磨利我的爪和牙以作准备。”植物学家华生，称达尔文为“这个世界自然史上最伟大的革命家。”
由于他们的捍卫，最终扭转了学术界不利于达尔文和他的进化论思想的形势，初步确立了进化论在学术界的地位。几年以后，连达尔文的反对派也开始明白，达尔文的进化论对于自然科学的许多领域的发展具有重大的意义。后来，连教会也改变了态度，宣称过去的争论纯属误会。
这位说人是猴子变来的人，最终赢得了极高的荣誉。欧美10几个国家、70多个科学研究和学术机构先后授予他各种称号，他还获得英国皇家勋章和开普勒勋（xūn）章，这对一个英国科学家来说是一种极大的荣誉。
不过，关于人是猴子变来的这样的论点，在以后几年中还是常引发一些小笑话，有这样一则故事：有一天，达尔文受邀赴宴。宴会上，他恰好和一位年轻貌美的女郎坐在一起。“达尔文先生，”女郎带着戏谑戏谑（xuè）：用有趣的引人发笑的话开玩笑。的口吻向科学家提出疑问，“听说您断言，人类是由猴子变来的，我也属于您的论断之列吗？”
“那当然啰！”达尔文彬彬有礼地答道，“不过，您不是由普通的猴子变过来的，而是由长得非常迷人的猴子变来的。”
达尔文获得了各种奖章。在他生日的时候，他收到了特殊的礼物。他不断地捐赠金钱，支持科学事业和帮助亲友。
达尔文晚年时已誉满天下，金钱富足，但他视金钱名誉为身外之物，从不放弃科学研究。他的《物种起源》被译成了53国文字，在全世界传播。他获得的奖章、奖金多得无以计数。
1867年普鲁士“功勋骑士团”授予他骑士称号，达尔文笑着对朋友说：“我已经被封为骑士了，但是，我认为这算不了什么。”
英国女皇要授予达尔文爵士称号，可是，达尔文根本不予理睬。
在各种荣誉面前，使达尔文感到“极大的满足”的礼物只有两件。
1877年2月12日，是达尔文68岁的生日。这一天，他收到了寄自国外的两份特殊礼物：两本精美的相册。一本相册内有154位科学家的照片和他们的生日祝词；另一本相册内则有217位观察家和博物学家的照片。
看着这两份别致而情意深厚的礼物，达尔文感到特别激动。他坐在椅子上，一边翻阅，一边自言自语道：“这是我曾经得到的最高的荣誉，我非常感谢他们。”
“这份珍贵的礼物一定要好好保存。”达尔文转过身来对爱玛说，“我马上写信给两位发起人，向他们，并请他们向每一位惠（huì）赠者转达我对他们的感激和谢意。”
爱玛也为达尔文受到那么多国外科学家的热爱和尊敬感到高兴。爱玛知道，十几年来，达尔文获得了许多奖励，但从来没像今天这样激动过。他把同行科学家的理解和尊重，看得比获奖更珍贵。
达尔文怀着感激的心情拿起笔来，给两位发起人写信致谢。
达尔文曾继承了父亲10万英镑的遗产，但他在家庭费用方面一直十分节俭，依然在简陋简陋：（房间、设备等）简单粗陋：不详细。的显微镜下进行科学研究工作，利用别人来信的空白处或反面作草稿纸。
有人说达尔文像个守财奴，可他却一贯助人为乐，慷慨大方。他在一生的最后20年里，不断地捐赠大笔款项，支持科学事业或者接济（jǐ）朋友、亲友。
达尔文的晚年是在病痛中度过的，但是，他仍旧完成了几部著作。在最后的日子里，他一直在和病魔作抗争。
达尔文写完《物种起源》后，又先后有几部著作问世，包括《兰花的传粉》、《人类的起源及性选择》等。这些书都他在忍受着疾病的折磨下完成的。
1881年10月10日，达尔文的最后一部著作——《经过蚯蚓作用的土壤的形成》，简称《论蚯蚓》出版了。
达尔文在1882年去世后，他的遗体被安葬在伦敦威斯敏斯特教堂墓地，与牛顿的墓在一起。这说明，他的伟大发现已被人们普遍承认了。他为人类科学事业做出了不可磨灭的贡献。