В ноябре 1820 года Сан-Мартин, сочтя свое участие в окружении столицы законченным, погрузил свою армию на корабли и отправил к северу от Лимы — он хотел поднять народ на вооруженное выступление в районе Уайласа. Флот встал на якорь в Уачо, где внезапно лихорадка начала косить его солдат, а матросы стали возмущаться задержкой выплаты жалованья. Плохие новости пришли также из Верхнего Перу, где Гуэмес, вождь аргентинских партизан, потерпел поражение. И все же терпеливая подрывная кампания Сан-Мартина среди негров, индейцев и метисов, живших в окрестностях Лимы, начала приносить плоды. Поскольку Лима была отрезана фланговым маневром Ареналеса, а Кальяо был блокирован флотом, стала ощущаться нехватка продовольствия, а городское население стало проявлять недовольство испанскими солдатами, поскольку они реквизировали продукты в лавках и на складах. Сан-Мартином велась активная пропаганда с помощью листовок и распространения всякого рода слухов. Муниципальный совет Лимы жаловался властям: «Если положение в городе останется таковым, что с нами будет? Мир — вот общее желание народа. Жители переходят на сторону Сан-Мартина, не слушают нас и начинают опасаться большего зла, чем даже сама война».
В феврале 1821 года вице-король маркиз де Ла Песуэла был смещен либеральным генералом Хосе де Ла Серна; командование армией взял на себя французский генерал де Кантерак.
Сан-Мартину пришлось нелегко в развязанной им войне нервов и кампании на истощение сил противника, и он пишет О’Хиггинсу:
«Я просто схожу с ума. Верьте мне, когда я говорю, что временами просто впадаю в отчаяние. Я был на грани того, чтобы немедленно атаковать противника и попытать счастья в решающем сражении, чтобы как можно скорее бежать из этого ада и хоть чуть-чуть передохнуть; но мысль о том, что от успеха этой кампании зависит будущее поколений, заставляет меня терпеть эти мучения… Я наполовину блокировал Лиму, я направил в ее окрестности последователей — патриотов, которые постоянно беспокоят противника, зачастую в нескольких километрах от столицы. Только накормить одного солдата, причем весьма скудно, обходится вице-королю в четыре реала ежедневно. Отсюда вы можете сделать вывод, как долго сумеет продержаться город, особенно с учетом того, что все северные провинции охвачены волнениями, а Кальяо полностью блокирован с моря… Вы себе представить не можете, как мне необходимы даже та тысяча карабинов, мушкетов, старых охотничьих ружей и всякое ненужное вам огнестрельное оружие, чтобы вооружить мятежные группы».
Альварадо писал позднее: «Никогда военный гений Сан-Мартина не проявлялся с такой очевидностью, как в это время. Посланные им бойцы проводят подрывные акции в Лиме и ее окрестностях, скрывая от врага очевидную нашу слабость; его отощавшие, подобные скелетам, солдаты ведут военные действия в горах, а сам он возглавляет экспедицию на побережье; и, наконец, он ведет переговоры, прибегает к интригам и ухищрениям, чтобы выиграть время и преодолеть эти тяжелейшие условия. Никогда больше он не был столь воодушевлен».
Злейшим врагом Сан-Мартина оказалась малярия: всего за один день умерли свыше ста человек, около 2500 человек, включая его самого, были больны. И все же благодаря набору новых рекрутов он смог увеличить численность своей армии с 4900 до 6700 человек — немногим не достигнув численности семитысячного гарнизона роялистов в Лиме. Особенно хорош был пропагандистский ход Сан-Мартина, когда он предложил пропустить обозы с продовольствием в Лиму, дабы облегчить страдания населения и накормить больных солдат, «ибо солдаты являются моими врагами только на поле боя». Население сельских районов тоже начало склоняться на его сторону.