Desembarcó en Tumbes, en la costa norte peruana, y se dirigió a Quito, donde reunió tropas, formando un nuevo ejército.
Enterado Gonzalo Pizarro, salió de Lima con sus fuerzas y se dirigió al norte, llegando a Trujillo.
El virrey retrocedió entonces, temiendo el poderío de su adversario y volvió a Quito a marchas forzadas, largo y fatigoso trayecto que realizó mientras era perseguido muy de cerca por Gonzalo, sin combatir o combatiendo muy poco.
Mientras tanto, el capitán Diego Centeno se sublevó en Charcas (actual Bolivia), alzando la bandera del rey.
Recién en Otavalo los espías del virrey le descubrieron el engaño; era tarde para retroceder y se ocultó la noticia a las tropas, por no desanimarlas, continuando el avance, ya decidido a librar batalla.
Así llegó hasta la orilla del Guallabamba que daba frente a la posición de los rebeldes.
Era ésta demasiado ventajosa, razón por la cual Benalcázar aconsejó al virrey desviarse a Quito por un camino poco frecuentado, plan que fue aceptado.
Benalcázar fue herido por varios disparos, a la vez que eran muertos Juan de Guevara y Sánchez Dávila.
A todo esto, la ya vencedora caballería rebelde arrollaba sin compasión, en tanto que los arcabuceros no cesaban de disparar.
Al principio no lo identificaron por llevar el uncu indígena encima de su armadura, pero poco después un soldado lo reconoció y la noticia llegó al licenciado Benito Suárez de Carbajal, cuyo hermano Illán había sido muerto en Lima por el virrey.
La muerte del Virrey terminó por desmoralizar a los últimos infantes realistas que aún resistían, los cuales fueron encerrados y aniquilados.
Pizarro no se ensañó con sus prisioneros; Hernández Girón y Benalcázar, heridos en la lucha, obtuvieron honorable perdón.
Apenas unos cuantos de los más recalcitrantes antigonzalistas fueron ahorcados o desterrados a Chile.
La cabeza cortada del Virrey fue arrastrada por el suelo hasta Quito en donde se le puso en la picota.
Merced a la solicitud de influyentes vecinos, el cuerpo y la cabeza del malogrado virrey fueron reunidos y hallaron sepultura digna en la catedral de Quito, para posteriormente ser trasladados a su tierra, Ávila, en España.