Su padre junto con Francisco Pizarro planeaban entonces el descubrimiento y la conquista de las tierras situadas más al sur.
Pero en Jauja la comitiva se topó con Francisco Pizarro, quien recibió al joven con muchos halagos y muestras de aprecio, prometiéndole que su padre no moriría.
Pero fue una promesa fallida, pues Hernando Pizarro ordenó estrangular al Viejo Almagro, en su propia prisión y luego sacó el cadáver a la plaza donde se cumplió la pena de decapitación.
Sospechando dichos planes, Pizarro pensó en apresar al Mozo y a Rada, más se contuvo ante la proximidad del Visitador Cristóbal Vaca de Castro, comisionado por el rey que venía para mediar como Juez en los disturbios de los conquistadores.
Este pasó a aposentarse en la casa de Pizarro y al poco tiempo fue reconocido por el Cabildo como Gobernador del Perú, aunque todos sabían que Juan de Rada era quien realmente tenía las riendas del poder.
Pero García de Alvarado fracasó en la misión, al escabullírsele dicho jefe realista.
Reemprendieron luego la marcha hacia el sur y arribaron finalmente al Cuzco, donde Almagro el Mozo fue recibido apoteósicamente, confirmándosele como Gobernador del Perú, al igual como ya había sucedido en Huamanga.
Esto molestó tanto al Mozo quien se persuadió que no tenía otra opción sino las armas.
Viendo su causa perdida, Almagro huyó a todo galope hacia el Cuzco, junto con Diego Méndez.
Apeló al Rey la sentencia o en su defecto a la Audiencia de Panamá, pero se le denegó el derecho.
Después de confesado y comulgado, Almagro el Mozo marchó al patíbulo con serenidad, mientras alguien pregonaba que iba a la muerte por traidor.
Ya en el cadalso pidió como última gracia ser enterrado junto a su padre, lo que se aceptó.
Almagro no quiso dejarse poner el pañuelo a los ojos, pero se los cubrieron por la fuerza.
Años después dicho lugar acogería el cuerpo de un tercer degollado por traición: Gonzalo Pizarro.