Il fut rendu possible par les progrès accomplis dans l'art de la navigation en haute mer : invention de l'astrolabe nautique, généralisation de la boussole, construction d'un navire léger et rapide, la caravelle. Sa principale cause fut sans doute la nécessité pour l'économie européenne, alors en pleine expansion, de rechercher les matières premières (épices, or) dont elle avait besoin. Il fallait, pour cela, contourner l'Empire ottoman, qui contrôlait le commerce terrestre vers les Indes et trouver de nouvelles routes maritimes. À ces objectifs économiques se sont ajoutés des motifs religieux. Les grands voyages se multiplièrent à partir de 1450. Sous l'impulsion d'Henri le Navigateur, les Portugais choisirent la route vers l'est ; les Espagnols, quant à eux, s'engagèrent à l'ouest.
1445. Les Portugais explorent l'embouchure du Sénégal.
1488. Le Portugais Bartolomeu Dias atteint le cap de Bonne-Espérance.
1492. Christophe Colomb traverse l'Atlantique et découvre l'Amérique (Bahamas).
Ses deux premiers voyages (1492-1493 ; 1493-1496) lui permettent d'explorer les Antilles (Cuba, Haïti, la Guadeloupe) ; les deux derniers (1498 ; 1502-1504) le mènent sur les côtes du continent américain (Venezuela et Honduras actuels).
1494. Par le traité de Tordesillas, l'Espagne et le Portugal fixent la frontière entre leurs empires respectifs.
1497. Jean Cabot explore le littoral canadien pour le compte de l'Angleterre.
1498. Le Portugais Vasco de Gama atteint les Indes après avoir contourné le cap de Bonne-Espérance.
1500. Le Portugais Pedro Álvares Cabral aborde les côtes du Brésil.
1501-1502. Amerigo Vespucci longe les côtes de l'Amérique du Sud. Il donnera son nom au continent américain.
1510. Le Portugais Afonso de Albuquerque occupe Goa, fondant ainsi la puissance portugaise en Inde.
1519. Le conquistador espagnol Hernán Cortés entreprend la conquête du Mexique.
1519-1521/1522. Premier tour du monde, entrepris par Fernand de Magellan et achevé par Juan Elcano.
1531. L'Espagnol Francisco Pizarro atteint le Pérou.
1534. Le Français Jacques Cartier explore l'estuaire du Saint-Laurent.
Ces découvertes ont fait entrer l'Europe dans une ère d'économie précapitaliste et ont été à l'origine des premiers empires coloniaux.