Pero los indígenas no daban tregua a los españoles y éstos tuvieron que solicitar auxilio y refuerzos a la ciudad de Nombre de Dios.

Aprovechando que desde las tierras peruanas Francisco Pizarro solicitaba refuerzos para repeler la rebelión general indígena promovida por Manco Inca, desde Panamá García de Cáceres también tomaba el rumbo sureño y en 1536 se incorporaba a la conquista del territorio peruano.

Posteriormente, y a las órdenes del capitán Juan Bautista Pastene, participó en la expedición marítima a la bahía de San Pedro.

Durante la organización de la ayuda que preparaba Valdivia a favor de las fuerzas reales para combatir a los de Gonzalo Pizarro, estando el barco en el puerto a la espera de embarcarse los 22 capitanes que voluntarios se habían ofrecido para combatir a Gonzalo Pizarro, Valdivia con un ingenioso engaño dejaba en tierra a sus hombres y con él se embarcaban solamente 8 capitanes de su máxima confianza que los había invitado a que les acompañaran hasta el puerto sin revelarles la idea preconcebida; entre estos 8 capitanes que embarcaron y que intervendrían en la guerra contra Gonzalo Pizarro, iba Diego García de Cáceres.

Ante el clérigo La Gasca, García de Cáceres y los demás capitanes, confirmaron la intachable lealtad que Valdivia guardaba al Poder Real, y su oposición a la asonada rebelde que había protagonizado Gonzalo Pizarro.