Двенадцатого июля он отплыл на корабле к острову Маврикия и 22 декабря после шестнадцатилетнего отсутствия вернулся в Англию.
Здесь знаменитого путешественника ждала торжественная встреча, премия Парижского географического общества, большая медаль Лондонского географического общества. Всякий другой на его месте решил бы, что заслужил право на отдых, но Ливингстон думал иначе. 1 марта 1858 года он снова отправился в Африку и в мае высадился на мозамбикском берегу. Он намеревался приступить к исследованию бассейна Замбези. В эту поездку Ливингстона сопровождал его брат Чарльз, капитан Бединдфилд, Торнтон, Бейнс, доктора Кирк и Меллер.
Не всем суждено было вернуться на родину. Маленький пароходик «Ма-Роберт» повез исследователей вверх по течению великой реки. В Тете они прибыли 8 сентября. Первые годы работы новой экспедиции ознаменовались следующими событиями: в январе 1859 года — разведка нижнего течения Замбези и ее левого притока Шире; в апреле того же года — поход к озеру Ширва; исследование области Манганья, 10 сентября открытие озера Ньяса; 9 августа 1860 года новый поход к водопаду Виктория; 31 января 1861 года — прибытие епископа Макензи и его спутников к устью Замбези; в марте 1861 года — исследование Рувумы на пароходе «Пионер»; в сентябре 1861 года — возвращение на озеро Ньяса и пребывание там до конца октября; 30 января 1862 года — прибытие второго парохода, «Леди Ньяса», на котором приехала миссис Ливингстон. К тому времени епископ Макензи и один из миссионеров уже погибли, не выдержав тропического климата, а 27 апреля миссис Ливингстон скончалась на руках мужа.
В мае того же года Ливингстон попытался вторично исследовать Рувуму; в конце ноября он вернулся к Замбези и поднялся вверх по течению Шире. В апреле 1863 года умер его спутник Торнтон. Ливингстон отослал в Европу своего брата Чарльза и доктора Кирка, которые были совершенно истощены болезнями, и сам 10 ноября в третий раз посетил озеро Ньяса, чтобы довести до конца свою работу по гидрографическому описанию этого озера. Спустя три месяца он вернулся к устью Замбези, откуда направился в Занзибар, и 20 июля 1864 года, после пятилетнего отсутствия, прибыл в Лондон. Там он напечатал свой труд, озаглавленный «Исследование Замбези и ее притоков».
Двадцать восьмого января 1866 года Ливингстоп снова высадился в Занзибаре. Он начинал новое путешествие, четвертое по счету.
В Занзибаре Ливингстону довелось воочию убедиться, какое огромное зло причиняет стране торговля рабами. 8 августа он прибыл в Мокалаозе, на берегу Ньясы; его сопровождал на этот раз маленький эскорт, состоявший только из нескольких сипаев