Pizarro mengadakan ekspedisi ketiganya pada tahun 1531, dengan hanya memimpin 260 orang ke Andes. Mereka bergerak menyusuri pantai Ekuador, sambil melakukan penjarahan di sepanjang perjalanan.
Para penjajah Spanyol memperhatikan jalan-jalan dan gudang-gudang yang dibangun dengan baik, yang merupakan indikator pasti bahwa mereka sedang merambah ke wilayah kerajaan yang kaya.
Pada tanggal 15 November 1532, kontak pertama dilakukan dengan orang-orang Inca, dan Pizarro mengirimkan pesan bahwa dia ingin berbicara dengan raja mereka.
Atahualpa, yang telah mengalahkan saudaranya Waskar, bertemu dengan orang-orang Spanyol. Pertukaran pidato, dan keahlian menunggang kuda Spanyol dipamerkan saat minuman dibagikan. Awal yang ramah ini berlangsung kurang dari 24 jam.
Pizarro menyerang suku Inca keesokan harinya, meriam dan senjata apinya memastikan kemenangan total di mana 7.000 suku Inca terbunuh dan tidak ada kerugian bagi Spanyol.
Atahualpa terkena pukulan di kepala dan ditangkap hidup-hidup. Pizarro (atau Atahualpa) menetapkan bahwa raja akan memperoleh kebebasannya dengan tebusan.
Suku Inca harus mengisi ruangan berukuran 6,2 x 4,8 meter dengan segala harta karun suku Inca yang dapat disediakan hingga ketinggian 2,5 m.
Suku Inca menurutinya dan selama beberapa bulan berikutnya, ketika Atahualpa masih memerintah kerajaannya dari penawanan, barang rampasan dikumpulkan.
Sementara itu, Pizarro mengirimkan misi pengintaian untuk melihat apa lagi yang mungkin menarik di Kekaisaran Inca, terutama ibu kota Cusco.
Setelah penjajah Spanyol mendapatkan harta tebusan, emas yang banyak, ia tidak menepati janjinya membebaskan Atahualpa. Ia tetap mengeksekusi Atahualpa pada tanggal 26 Juli 1533.
Pizarro memang kemudian ditegur oleh rajanya sendiri atas tindakan pengkhianatan ini. Namun mungkin saja sang penakluk berniat untuk menaklukkan suku Inca dengan satu pukulan, yaitu membunuh penguasa yang mereka anggap sebagai dewa.