Aunque la división logró internarse hasta atacar Chuquisaca,[4]​ fue rechazada y perseguida por tres divisiones realistas obligando a su retorno, logrando sin embargo el objetivo de colaborar en hacer retrogradar la invasión realista.

Algunas fuentes llaman a esta división como Cuarto Ejército Auxiliar del Alto Perú.

En los planes de Güemes, el ejército realista, acorralado en Salta y Jujuy por las partidas gauchas, se vería obligado a retroceder y sería perseguido por una fuerte división del Ejército de Norte.

[10]​ Este prematuro ataque alarmó al ejército realista, que tomó precauciones.

Santa Cruz, quien se hallaba casualmente en la Villa de Tarija y que había dejado a Malacabeza comandando la división realista, Santa Cruz intentó ayudar a Ramírez para ir en busca de su división, pero no lo logró y fue apresado por los gauchos tarijeños comandados por Uriondo.

Los húsares fueron aumentados con un segundo escuadrón formado por unos 60 tarijeños voluntarios y unos pocos prisioneros que antes habían pertenecido al Ejército del Norte, y con algunos soldados de las dos compañías del 1° escuadrón, totalizando la división un aumento de 140 hombres.

El ataque de la guardia de Cangrejillos hizo que el ejército realista reforzara sus posiciones en Cotagaita y en Potosí, esperando que un ataque se dirigiera hacia esas plazas.

Otra fuerza guerrillera fue destacada hacia Cinti, en donde O'Reilly creía, e informó que lo tenía a la vista, que se trataba de Aráoz de Lamadrid, quien se hallaba ya sobre Chuquisaca.

Apenas con 400 hombres, avanzó en dirección a Potosí por las márgenes del río Pilaya y los llanos de Culpina, pero con idea de atacar Chuquisaca, en donde sabía que el ejército español tenía 90.000 pesos.

[13]​ Aráoz de Lamadrid logró engañarlos haciéndoles creer que eran los 400 soldados que el gobernador de Potosí debía enviar a Chuquisaca al mando del coronel Ostria, lo cual sabía por comunicaciones interceptadas, logrando capturar a todo el escuadrón sin disparar una bala, compuesto por un teniente coronel, otros 4 oficiales y 50 soldados de caballería armados con fusil y sable.

López había bajado la cuesta con algunos ayudantes confundiendo a Aráoz de Lamadrid con Ostria, mientras las fuerzas patriotas daban vivas al rey, una vez apresado, se le ordenó continuar el engaño y hacer bajar a todo el escuadrón, que fue rodeado y capturado.

Vivero ordenó al coronel Manuel del Valle que se hiciera cargo de la defensa y dispuso la salida de los enfermos del hospital que pudieran tomar las armas.

El ataque se debía realizar en 8 fracciones en todas direcciones convergiendo por las 8 calles que desembocan en la plaza.

Los atacantes fueron recibidos con metralla y balas rasas disparadas por dos cañones ubicados en las trincheras (parapetos construidos para rechazar ataques indígenas), mientras desde los techos de las casas les arrojaban piedras, tejas y agua hirviente.

Al romperse el cañón, Giles lo abandonó, detuvo su marcha y salió del combate con su compañía, lo que permitió que los defensores se concentraran en atacar a Aráoz de Lamadrid, quien superado debió retornar a La Recoleta con el cañón que abandonó Giles, junto con más de 20 heridos y dejando 11 muertos.

Las fuerzas realistas tuvieron 22 muertos en el ataque, la mayoría al intentar tomar un cañón.

Aráoz de Lamadrid envió en vanguardia a una partida de 8 o 12 húsares al mando del teniente Carlos González y 20 indígenas baqueanos para ocupar los caminos en prevención de que llegaran mensajeros desde Chuquisaca, pero al apartarse del camino para hacer fuego fue sorprendida de noche por 150 infantes realistas (50 montados) comandados por el ayudante Felipe Rivero, logrando la partida ponerse a salvo arrojándose desde un barranco al verse rodeada.

En vanguardia iban unos 300 indígenas comandados por el capitán Venancio, quien se le había reunido en Yamparáez, seguido por el mayor Toro con 50 húsares y luego Aráoz de Lamadrid con las 3 compañías de infantería, los cañones y las cargas.

Las fuerzas realistas comandadas por Felipe Rivero efectuaron una descarga sobre los indígenas de Venancio, quienes retrocedieron en desbandada desordenando a los húsares en el camino.

Las fuerzas patriotas descendieron la cuesta de las Carretas y comenzaron a reagruparse.

Durante la misma noche, para recuperar las cargas y los cañones fue enviado el capitán García con 50 voluntarios, mientras Aráoz de Lamadrid despachaba órdenes a los comandantes indígenas para que interceptaran a los soldados desbandados que retrocedieran.

A la mañana siguiente regresó García con los cañones y las cargas, junto con más de 30 fusiles que encontró en el campo de batalla, en donde halló muertos al capitán Colé (del regimiento N° 2) y 10 soldados, junto con 21 realistas.

Un cadete prisionero que había logrado escapar durante el ataque, junto con un espía enviado desde Chuquisaca, fueron capturados por los comandantes indígenas y entregados a Aráoz de Lamadrid, quien los hizo fusilar.

Para prevenir que las fuerzas realistas lo esperaran en Sopachuy avanzando por un camino más corto, Aráoz de Lamadrid hizo marchar a su tropas por 3 o 4 días sin detenerse más que unas horas para comer unas ovejas, alcanzando Sopachuy el 11 de junio sin ser perseguido.

Casi sin municiones, Aráoz de Lamadrid abandonó sus dos cañones, perdió algunos infantes de su guardia avanzada que quedaron prisioneros, junto con el capellán Serna, el sargento Bracamonte y una bandera, y puso rumbo a Tarija vía Pomabamba (actual Villa Azurduy), sin ser perseguido por mucho tiempo por los realistas del Batallón de Potosí que no tenían caballada.

O'Reylli retornó con sus fuerzas a Chuquisaca, llevando los 2 cañones capturados y una bandera que hizo colgar de una horca por 24 horas.

Aráoz de Lamadrid pidió ayuda al teniente coronel Juan Antonio Rojas que se hallaba con una división gaucha en Yavi, quien avanzó hasta Camacho.

Aráoz de Lamadrid y los comandantes locales se pusieron sitio a los realistas en Tarija.

Fernández y Ravelo se dirigieron a Santa Elena, desde donde apoyaron una nueva insurrección en Cinti.

Al aproximarse Olañeta la división partió por los caminos del Chaco, recibiendo solo algunas reses flacas proporcionadas por orden de Güemes para evitar que tomaran ganado de los campos del camino.