Шлиман всегда мечтал быть ученым. В его дневнике тех лет записано: «В возрасте, когда другие учатся в гимназии, я был рабом, и только в двадцать лет дорвался до языков. Поэтому мне недостает фундаментальности знания. Ученым я, должно быть, не стану никогда, но хоть что-нибудь я должен успеть сделать. Я должен жить для науки». И вот однажды, после возвращения в Россию, его библиотека пополнилась новой книгой: новогреческим переводом «Поля и Вергинии». Греческий язык — вот что ему было нужно!
Наняв семинариста-афинянина, с помощью которого он принялся штудировать доселе неведомое, через полтора месяца Шлиман уже говорил по-новогречески. Путь к Гомеру был открыт. А при изучении древнегреческого, за который энтузиаст-полиглот взялся под руководством другого грека, Феоклита Вибоса, окончательно отшлифовался «метод Шлимана», соединивший в себе изобретательность, железную память и огромный темперамент.
Надо отметить, что к концу жизни Шлиман знал два десятка языков. «Два года подряд, — вспоминал он, — я занимался исключительно древнегреческой литературой и за это время прочел от доски до доски почти всех древних классиков, а "Илиаду" и "Одиссею" — по нескольку раз».
Его влекло в Грецию — он остался, каким и был — увлекающимся, по-ребячески любознательным и в то же время скрытным и сосредоточенным. Не поняв этой особенности в его личности, нельзя объяснить многие его поступки. И он покинул Петербург, проехав туристом через Европу, Ближний Восток, Индию, Китай, Японию, США… Его тяга к неизвестному не знала границ: например, переодевшись дервишем и обрившись, он направился в Мекку, где европейцам, неверным гяурам, появляться было запрещено. К тому времени он уже обладал определенными познаниями в арабском языке и решил проверить их на весьма небезопасной практике. Во время путешествия по пустынным местам Палестины Шлиман нанял себе в проводники предводителя разбойничьей шайки некоего Абу-Дауда… Круиз его занял два года и завершился в Париже.
Повидав многое, истинное свое призвание он теперь видел в археологии, даже прослушал курс лекций в Сорбонне. Шлиман продолжал фанатично верить в Гомера. Он и мысли не допускал, что гениальные поэмы, так потрясавшие своей художественной правдой, в действительности воспевали вымышленные битвы, вымышленных героев и вымышленные города. Эту веру Шлимана не могли поколебать ни книги аккуратных немецких аналитиков, ни лекции скептических французских профессоров.
С томиком Гомера в руках летом 1868 г. он покинул Париж, отправившись в Грецию, на Ионические острова. Там Шлиман почувствовал себя настоящим греком и решил жениться снова. На этот раз его избранницей должна была стать гречанка, обязательно красивая и умеющая говорить по-древнегречески, знающая наизусть поэму «Илиада»…
Он отбирал будущую супругу по фотографиям, собранным по его поручению деловитым и услужливым архиепископом. Выбор пал на восемнадцатилетнюю красавицу Софью, которой пришлось выучить древнегреческий и поэмы Гомера, чтобы стать супругой богатого, но странного чудака. Брак оказался из тех, что вершат на небесах, хотя и не сразу — Софья долго привыкала к смене обстановки, но постепенно была очарована своим мужем, который стал для нее самым дорогим человеком на свете. К сожалению, оба ребенка, рожденные в этом браке, умерли.
Итак, Шлиман сначала прибыл на остров Итака, затем — через Геллеспонт — в ту местность сегодняшней Турции, где, по мнению многих ученых, должна была находиться Троя. «Илиада» была для него путеводителем, который он всегда держал при себе. Там он долго искал описанные в поэме два источника — горячий и холодный — и нашел их в нескольких километрах от той местности, у холма Гиссарлык, и в 1871 г. приступил к раскопкам вместе с наемными рабочими и Софьей. Кстати, на этот холм ему указал случайно встретившийся Френк Калверт, британский консул в Дарданеллах и тоже поклонник Гомера, выкупивший половину Гиссарлыка в свою собственность.
Раскопки велись долго, и, в конце концов, удача улыбнулась новоявленному археологу: он наткнулся на плиты крепостной стены. К сожалению, это радостное событие обернулось для Шлимана подлинной трагедией. Как и у всякого одержимого искателя, у него не было терпения. Если бы он вел раскопки постепенно, освобождая слой за слоем, открытие Трои отодвинулось бы на много лет. Он же хотел иметь общую картину города немедленно, чтобы представить неопровержимые доказательства правильности гипотезы, выдвинутой им самим. В спешке он уничтожил руины города и нескольких поселений, лежавших под ним, — по этому поводу он сожалел потом всю жизнь, а ученый мир не может ему этого простить по сей день. Турецкие власти постоянно препятствовали работам, и Шлиману несколько раз приходилось уезжать, чтобы улаживать спорные вопросы. Самая крупная находка была сделана едва ли не в последний день раскопок. После нескольких лет упорного труда 15 июня 1873 г. был обнаружен клад, который Шлиман назвал «Сокровища Приама».