In 1665 breekt de Tweede Engelse Oorlog uit en wordt De Ruyter opperbevelhebber. Raadpensionaris Johan de Witt wil via de Theems de Engelse vlootbasis aanvallen om de Engelsen een fatale klap toe te brengen. Eind oktober 1665 varen enkele schepen onder leiding van De Ruyter de Theems op. Ook Johan de Witt is aan boord. Uit lodingen blijkt dat de rivier daar diep genoeg is om zo richting Londen te varen.
Via de Theems Engeland binnendringen
Het schilderij De terugkomst van het oorlogsschip Hollandia in het Landsdiep bij Huisduinen van Ludolf Backhuysen toont de terugkeer van de vloot op 3 november 1665. In 1667 zal het plan van De Witt worden uitgevoerd: de Tocht naar Chatham. Op 10 juni bombarderen de Nederlanders, onder bevel van De Ruyter, Sheerness en varen verder de Theems op tot Gravesend. Hierna zeilen ze de Medway op tot in Chatham, sinds 1560 de belangrijkste Engelse marinebasis. De vloot van Charles II is door acuut geldgebrek teruggebracht tot een kleiner aantal schepen en de zwaarste linieschepen zijn opgelegd in Chatham. De Nederlanders kiezen dus het juiste moment om aan te vallen. Vredesonderhandelingen zijn al gaande, maar worden gerekt door de Engelse koning, die hoopt op Franse steun. Johan de Witt wil met de aanval juist een snel einde maken aan de oorlog. Ook wil de Republiek de Engelsen straffen voor hun aanval op Terschelling in september 1666, waarbij honderdvijftig koopvaarders in brand zijn gestoken.
Het grootste verlies aan Engelse zijde
De Nederlandse vloot komt met ongeveer zestig schepen en zo'n duizend zeesoldaten, de voorlopers van de mariniers, die overal inzetbaar zijn. De Ruyter wordt dan ook gezien als de oprichter van het Korps Mariniers. De Engelsen hebben de rivier de Medway geblokkeerd met een ijzeren ketting en diverse afgezonken schepen. Op 12 juni nadert de Nederlandse vloot de blokkade. De ketting blijkt geen moeilijke hindernis: kapitein Jan van Brakel vaart er met zijn schip de Vreede overheen. De Nederlanders brengen drie grote en tien kleine schepen tot zinken. De Unity en het vlaggenschip Royal Charles worden geënterd en meegesleept naar Nederland. Het is het grootste verlies ooit voor de Engelse marine en leidt tot een snel einde van de oorlog.
Hoewel de bijdrage van De Ruyter aan de Tocht naar Chatham bescheiden is geweest (hij ligt tijdens het opvaren van de Medway ziek te kooi), wordt hij na thuiskomst volop geprezen.