El 31 de marzo de 1520, a solo unos días de la Antártida, buscaron refugio en una bahía a la que llamaron «puerto de San Julián» para pasar el invierno. Las provisiones se agotaban, los días se hacían más cortos y los hombres tenían frío. Magallanes decidió entonces reducir las raciones de comida. Varios capitanes y oficiales acordaron exigirle la vuelta a España. Los capitanes Gaspar de Quesada y Luis de Mendoza, junto con Antonio de Coca y Juan de Cartagena, se amotinaron contra el almirante por desacuerdo con el mando, pretendiendo regresar a España por considerar que la expedición había fracasado, al no haber encontrado hasta entonces el paso al mar del Sur. Entre los amotinados estaba Juan Sebastián Elcano, que en el levantamiento tomó el mando de la nao San Antonio después de que los sublevados prendieran a su capitán, Álvaro de Mezquita.

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La insurrección fue reprimida con la muerte de Mendoza, capitán de la Victoria. Magallanes condenó a muerte a Quesada, que fue ejecutado, y desterró a Juan de Cartagena y al clérigo Pedro Sánchez de la Reina, que fueron abandonados en aquellas tierras cuando partieron. Perdonó a más de cuarenta hombres por ser necesarios para la expedición.

El 3 de mayo se perdió la nave Santiago, que se hizo añicos contra las rocas en la desembocadura del río Santa Cruz (costa argentina).Magallanes distribuyó a los supervivientes de la Santiago entre las restantes naos y nombró capitán de la Concepción a Juan Serrano y a Duarte Barbosa capitán de la Victoria.