Как бы то ни было, пути вперед не было, и французы решили вернуться домой. За то время, пока исследователь добирался до порогов, оставшаяся часть команды занялась строительством форта возле Стадаконы. Точно неизвестно, что побудило экспедицию задержаться в новых землях: внезапно ударившие морозы, недостаток провизии для плаванья или другие соображения. Однако когда река замерзла, корабли очутились в ледяном плену. Описания ловушки, в которой оказались суда, сохранились в дневниках: толщина снежного покрова превышала 1,2 м, а льда — 1,8 м. Строительство форта и заготовки рыбы и дичи отнимали большую часть времени. Картье распоряжался работами, а в свободное время составлял справочник, где описывал обычаи индейцев и их религию. Дневники двух первых экспедиций были опубликованы во Франции в 1545 году.
Французам катастрофически не хватало витаминов, ведь основу их рациона составляли корабельные бисквиты и солонина. Из-за цинги, по словам Картье, погибло 25 человек, а остальные чувствовали себя очень плохо. Именно в этот момент индейцы, которых умерло вдвое больше, и подсказали способ борьбы с недугом. Вернуться во Францию путешественникам удалось лишь 16 июля 1536 года. При этом Картье захватил с собой десятерых индейцев, в том числе — вождя гуронов Доннакону.
По некоторым сведениям, путешествие аборигенов во Францию вовсе не было добровольным: их попросту взяли в плен. Этот поступок, скорее всего, был совершен из желания оправдаться перед королем и подтвердить слова о богатствах еще не разведанной части Канады. Так или иначе, никто из гуронов не вернулся на родину, что в немалой степени способствовало ухудшению отношений с индейцами.
Две экспедиции под руководством Картье узаконили претензии Франции на канадские земли, поскольку он с соблюдением всех формальностей объявил их собственностью монарха. Но расстояние до них было слишком велико, и возникла необходимость создания постоянных поселений. Королю теперь был нужен не смелый первооткрыватель, а талантливый администратор, который смог бы основать постоянную колонию. К сожалению, выбор пал на Жана-Франсуа де ля Рока, которого в Канаде знают под именем Роберваля. Что касается Картье, ему отводилась второстепенная роль: благополучно доставить колонистов в открытые земли.
Согласно плану, Картье на пяти кораблях должен был отплыть первым, а Роберваль, набиравший колонистов, собирался позже присоединиться к кораблям. В мае первые пять кораблей отправились в путь и после трехмесячного плавания добрались до Ньюфаундленда. Роберваля не было, а Картье слишком хорошо узнал, что из себя представляют канадские зимы. Поэтому он повел корабли дальше и основал поселение на 15 км выше Квебека. Оттуда он отослал два судна домой во Францию с докладом королю. Опытному мореходу было нелегко смириться с тем, что Робервалю, а не ему, были даны все полномочия и даже заранее дарован пышный титул вице-короля Канады. Возможно, у него была надежда на то, что монарх передумает и отстранит Роберваля от руководства колонией.
Картье не терял времени: он сразу занялся строительством форта, а также успел сделать несколько лодок для дальнейшего исследования реки. Поднявшись до Ошелаги, чтобы попробовать преодолеть пороги, он узнал, что местные индейцы замыслили захватить европейцев. Оснований для такого поступка у аборигенов было достаточно: европейцы успели показать свое коварство. Кроме того, у них было волшебное оружие. Если бы удалось его захватить, ни одно другое племя не могло бы устоять. Так что европейцы решили отступить в форт и дождаться подкрепления.
Колонистам удалось благополучно пережить зиму, несмотря на нападения ирокезов, убивших 35 поселенцев, однако к весне стала ощущаться нехватка продуктов. Картье принял решение вернуться во Францию. Зайдя в бухту Сент-Джон, он повстречал Роберваля, который на трех кораблях наконец-то добрался до Новой Франции. Роберваль был настроен немедленно заняться исследованием открытых земель и отправиться на запад, но Картье уже порядком устал. Кроме того, он чувствовал ответственность за своих людей. Не проявляя прямого неподчинения, ночью он поднял паруса и (теперь уже навсегда) уплыл из открытой им страны.
Несмотря на то что первооткрывателю Канады удалось сделать для французской короны немало, он не привез главного: золота и драгоценностей. Поэтому при дворе о нем довольно быстро забыли. После возвращения из Канады он подрабатывал переводами, а также давал советы морякам, которых интересовали пути через Атлантику. Знаменитый мореплаватель умер в родном Сен-Мало в 1577 году.