Pengepungan KeduaPizarro di Lima diserang oleh pasukan besar yang dipimpin oleh Quizo pada bulan September 1536. Kavaleri Spanyol sekali lagi terbukti tak terkalahkan, dan jenderal Kekaisaran Inca terbunuh.
Sementara itu, di Cuzco, Hernando Pizarro kini memimpin serangan yang lebih ambisius ke luar kota untuk mendapatkan pasokan yang sangat dibutuhkan. Namun suku Inca mulai membangun kekuatan yang cukup untuk mengepung kota untuk kedua kalinya.
Mengetahui dari pengalaman bahwa pasukan Inca tidak berguna tanpa pemimpinnya, Hernando memutuskan untuk mengejar Manco Inca di Ollantaytambo. Ia memiliki kekuatan 70 kavaleri dan 4.000 infanteri sekutu pada bulan Januari 1537.
Suku Inca telah menempatkan diri mereka di belakang serangkaian benteng bertingkat yang kokoh, dan orang-orang Spanyol tidak dapat menembus benteng tersebut.
Lebih buruk lagi, Manco Inca telah mengalihkan Sungai Vilcanota dan membanjiri tempat yang sebelumnya merupakan medan yang baik untuk kavaleri. Hernando terpaksa kembali ke Cusco.
Pada bulan November 1536, Pizarro, yang masih berada di Lima, telah memanggil kembali semua anak buahnya dari berbagai ekspedisi. Ia menerima bala bantuan dari utara dan bahkan Spanyol.
Dia mengirim pasukan yang terdiri dari 350 orang Eropa, termasuk lebih dari 100 kavaleri, untuk membebaskan Cuzco.
Pasukan ini ditambah dengan 200 bala bantuan lainnya dalam perjalanan ke ibu kota Inca. Pada saat yang sama, Almagro kembali dari ekspedisinya ke Chili dengan 400 orang.
Menghadapi jumlah kavaleri yang besar ini, pada bulan Maret 1537, Manco Inca terpaksa mundur lagi dari Cusco. Pengepungan kedua berhasil dipatahkan
Dia berharap Spanyol bisa saling bertarung dalam persaingan memperebutkan kekuasaan dan emas. Pada tanggal 18 April 1537, Diego de Almagro mengambil alih kendali Cuzco dari Hernando dan Gonzalo Pizarro.
Almagro adalah saingan Pizarro untuk mengambil alih kekaisaran Inca. Almagro memenjarakan Hernando Pizarro di Cusco pada tanggal 25 Juli 1537 tanpa pertempuran berarti.
Meskipun Almagro kemudian dikalahkan dan dieksekusi karena keberaniannya. Secara keseluruhan, para pembela Cusco telah kehilangan tidak lebih dari 20 orang Spanyol dibandingkan ribuan orang di pihak Inca.
Namun, lebih dari 700 orang Spanyol telah terbunuh selama pemberontakan di wilayah sekitar Cusco dan ketika pasukan bantuan yang dikirim dari Lima dikalahkan.