28 января 1868 года Шлиман вернулся в Париж. 4 марта он вновь написал жене (к тому времени они не виделись уже полтора года) 12-страничное письмо, призывая её одуматься и вновь расписывая преимущества богатой жизни. Видимо он не терял надежды воссоединиться с ней. Вполне вероятно в их отношениях наметилось потепление, но Шлиман не спешил в Петербург, а собрался в Швейцарию и Италию; 5 мая он прибыл в Рим, где поставил своей задачей обойти решительно все туристические объекты города. Записи в дневнике от 7 мая показывают, что Шлиман впервые на практике заинтересовался археологическими раскопками. Он посетил раскопки на Палатинском холме, причем, откапывали как раз древний Рим. 18 мая он вновь побывал на раскопках.
Дом Августов (лат. Domus Augustana) личные покои императора
7 июня в Неаполе Шлиман отправился в университет, где побывал на лекциях о греческой литературе и современной истории, а 8 июня отбыл на помпейские раскопки. Побывав на Сицилии и поднявшись на вершину Этны, 6 июля Шлиман отправился в Грецию – на Корфу.
Следующие десять дней Шлиман провёл на острове Итака, причём его поразило, что сопровождающий – неграмотный мельник – по памяти пересказал ему всю «Одиссею». 10 июля Шлиман наткнулся на горе Этос на развалины какого-то дворца (он искренне поверил, что это дворец Одиссея) и 13 июля впервые в жизни приступил к самостоятельным раскопкам. Уже тогда в его багаже были «Одиссея» и «Илиада» Гомера, четырёхтомник Плиния, «География» Страбона, которые он явно предпочитал путеводителю Мюррея. Филипп Ванденберг писал:
Продолжая путешествие по Греции, Шлиман посетил развалины древнего Коринфа, а далее – Микены, и 20 июля прибыл в Афины, где встретился со своим учителем греческого языка Вимпосом, который стал архиепископом Мантинейским, а также познакомился с немецким архитектором Эрнстом Циллером (1837 – 1923), который постоянно работал в Греции. Циллер же участвовал в 1864 году в попытках найти Трою. Заинтересованный Шлиман отправился в Троаду (на османской территории) и 10 августа 1868 года впервые увидел холм Гиссарлык. Там же он познакомился с Френком Калвертом, который также пытался отыскать Трою, и был владельцем части холма. 22 августа Шлиман категорично писал отцу:
Шлиман отказался от возвращения в Россию и общения с семьёй и вернулся в сентябре в Париж с намерением написать книгу о своих греческих находках. Нежелание ехать в Петербург объяснялось и тем, что дело о долге Соловьёва не закончилось даже с его смертью, поскольку сестра покойного, вознамерилась взыскать со Шлимана 20000 рублей.
В ноябре Шлиман вступил во Французскую ассоциацию поощрения изучения Греции и 9 декабря завершил свою вторую книгу – «Итака, Пелопоннес и Троя. Археологические исследования». Квалификации Шлимана ещё не хватало на научную монографию, книга получилась расширенным вариантом путевых заметок. В предисловии автор впервые предложил вариант собственной биографии и впервые озвучил самостоятельно сочинённый миф, что заинтересовался Троей из рассказов отца в раннем детстве. Книга не вызвала интереса учёных и издателей, поэтому Шлиман опубликовал её за собственный счёт тиражом в 700 экземпляров.