Кордова, командовавший пехотой и кавалерией в центре, демонстративно спешился и убил своего коня. Таким образом он показал солдатам, что пути к отступлению нет. Затем прозвучал его призыв: «Солдаты! Вперед, к победе! Огонь!»
Начавшие атаку испанские кавалеристы пришли в изумление, увидев, что патриоты движутся им навстречу. В руках у патриотов были длинные копья — именно такими копьями было убито большинство испанских солдат под Хунином. Копья, метко разившие испанских всадников, и на этот раз оказались действенным оружием в получасовой рукопашной схватке. Когда ситуация прояснилась, Кордова по-прежнему наступал, а испанцы стали отходить на прежние позиции. Вскоре бой переместился на вершину холма. Там Кордова захватил артиллерию испанцев.
Де Ла Мару удалось удержать правый фланг. Теперь Сукре мог направить к нему на помощь свой резерв. Уставшие солдаты Вальдеса вынуждены были отступить. Вальдес, поняв, что исход битвы предрешен, бросился в самую гущу боя. Гордый и мужественный генерал хотел погибнуть вместе со своими солдатами, но один из адъютантов силой утащил его с поля боя.
Наместник попытался спасти положение и послал на вершину холма, захваченного Кордовой, свой резерв. Эта атака была с легкостью отбита патриотами. Командующий роялистским резервом де Кантерак был ранен. Кавалеристы Кордовы галопом бросились вниз с холма — в лагерь наместника Ла Серны. Моне удалось уйти в горы с пятью сотнями солдат. Остальные роялисты сдались после того, как Сукре обещал им безопасное возвращение в Испанию. Он захватил в плен двух генерал-лейтенантов — Ла Серну и де Кантерака, четырех фельдмаршалов, включая Вальдеса и Моне, двух бригадных генералов, семнадцать полковников, семьдесят восемь подполковников, четыреста восемьдесят четыре старших и младших офицера, две тысячи пятьсот солдат, большое количество боеприпасов. В этой битве погибло около тысячи девятисот испанских военных, семьсот человек было ранено. Патриоты потеряли всего триста десять человек убитыми, более шестисот было ранено.
Это был триумф, достойный самого Освободителя, — победа, одержанная над превосходящими силами врага, последняя великая битва за освобождение Америки от испанского господства. На следующий день после битвы Сукре обедал со своими старшими офицерами. На этот обед был приглашен Вальдес, которым Сукре восхищался. Сукре поднял свой бокал и обратился к Вальдесу со словами: «Я пью за вас. Родись вы в Америке, то стали бы самым лучшим защитником ее независимости». Боливару Сукре написал: «После пятимесячной операции вся территория Перу находится в вашей власти».
Победа была неожиданной. От этого радость ее была еще сильнее. Боливар сомневался, что армия Сукре сможет противостоять в горах хорошо экипированным испанцам. Говорят, что, получив известие о победе на своей роскошной вилле «Магдалена», расположенной недалеко от столицы, он бросил свой меч и военный мундир на землю и поклялся больше никогда не прикасаться к ним. Со свойственным ему пафосом Боливар написал Сукре: «Генерал Сукре — отец Айякучо, избавитель детей солнца. Он разрубил цепи, которыми Писарро опутал империю инков. Потомки изобразят его стоящим одной ногой на Пичинче, другой — на Потоси, держащим в своих руках колыбель Манко-Капак и созерцающим цепи, разрубленные его мечом». Боливар присвоил Сукре звание гранд-маршала и Освободителя Перу. И тут же приказал ему следовать в горы Верхнего Перу, дабы покончить с сопротивлением генерала Оланьеты, отказавшегося подчиниться приказу о капитуляции.
Сукре быстро справился с поставленной задачей. В марте 1825 года Оланьета был убит в перестрелке. Его армия сдалась. Испанцы удерживали еще порт Кальяо. Этот последний анклав испанского правления на континенте продержался еще около года. Гарнизон отчаянно страдал от голода. Наконец в январе 1826 года он сдался. Боливар пощадил оставшихся в живых, позволив им уехать в Испанию.
Перуанцы попросили Боливара стать их диктатором. Он согласился. Он вновь вспомнил о Мануэлите Саэнс — миссис Торн. Боливар предложил ей оставить замужнюю жизнь в Кито и вернуться к нему. Мануэлита стала первой дамой Лимы. Она скакала на лошади в красных, обтягивающих ноги брюках, высоких ботинках и черной накидке, фехтовала с офицерами Боливара и устраивала официальные приемы в резиденции Освободителя. Она завела себе ручного медвежонка. Чернокожая горничная Мануэлиты забавляла гостей, передразнивая известных политиков страны.