Esta cuarta campaña al Alto Perú fue una expedición mucho menos ambiciosa que las tres anteriores.En 1829 pasó a Córdoba y se enroló en el ejército del general Paz con el grado de teniente coronel.Huyó a Bolivia por un tiempo, hasta que el gobernador Heredia lo mandó llamar y lo incorporó al ejército federal tucumano.Combatió en la batalla de Famaillá a órdenes del general Juan Lavalle, y debió exiliarse por segunda vez en Bolivia.Algunos años más tarde, el nuevo caudillo tucumano, Celedonio Gutiérrez, le concedió un indulto; pero Lugones prefirió instalarse en Tacna, en Perú, como dueño de una panadería.Como don Lorenzo Lugones tuvo solamente hijas mujeres, el resto de los portadores del apellido Lugones, no son descendientes de Lorenzo, son parientes por vía colateral según la genealogía (disciplina que afirma que los parentescos se establecen por lazos y no por apellido).