Con 15 años se enroló por primera vez en el ejército, sirviendo en Italia hasta 1567, para luego pasar a Flandes.
Logró capturar al mestizo Alonso Díaz, que dirigía desde hacia algunos años.
Mandó a construir, en el lugar denominado Millapoa, un fuerte en cada una de las riberas del Bio Bio, con el objeto de cortar las comunicaciones entre mapuches e indios del norte, y levantó otro en Purén, donde colocó también un pequeño destacamento.
Tuvo también que enfrentar dos sublevaciones de los soldados del sur, quienes deseaban ser pagados con sueldo y no con encomiendas.
Sotomayor organizó de forma brillante las defensas españolas, y contando con un reducido número de hombres asestó una derrota definitiva a Francis Drake, quien falleció poco después.