O período do Governo-Geral marcou também a intensificação da produção açucareira, que se consolidava como a principal atividade econômica da colônia, sobretudo em Pernambuco e na Bahia.

Os engenhos de açúcar, unidades produtivas complexas que reuniam plantação, moagem e beneficiamento da cana, tornaram-se o centro da vida econômica e social nas regiões litorâneas.

A mão de obra empregada nos engenhos era majoritariamente escrava, primeiro indígena e, progressivamente ao longo do século XVI, cada vez mais africana.

Tomé de Sousa governou até 1553, sendo sucedido por Duarte da Costa, cujo mandato foi marcado por conflitos internos, incluindo desentendimentos com os jesuítas e ataques indígenas.

Foi durante o governo de Duarte da Costa que os jesuítas fundaram, em 1554, o Colégio de São Paulo de Piratininga, núcleo que originaria a futura cidade de São Paulo.

O terceiro governador-geral, Mem de Sá, assumiu em 1558 e teria um mandato longo e decisivo, marcado por importantes confrontos militares.

Mem de Sá enfrentou e derrotou os índios Caetés, aliados aos franceses que haviam se instalado na Baía de Guanabara desde 1555, no episódio conhecido como França Antártica.

Com o apoio de seu sobrinho Estácio de Sá, o governador expulsou definitivamente os franceses da região em 1567, garantindo a soberania portuguesa sobre o litoral fluminense.

Nesse contexto de vitória militar, foi fundada, em 1º de março de 1565, a cidade de São Sebastião do Rio de Janeiro, estrategicamente posicionada para vigiar a costa.