Posteriormente, siendo ayudante del general dominicano Pedro Santana, se produce la anexión de Santo Domingo a España.

Cuando esta terminó en derrota para los españoles, el ya capitán Luis Marcano, al igual que otros muchos dominicanos que habían luchado por España, marchó a la, por entonces, colonia española de Cuba.

Los tres hermanos Marcano, que habían participado en las conspiraciones previas a este estallido, se incorporaron de inmediato al alzamiento.

Luis Marcano fue nombrado Teniente general del Ejército Libertador de Cuba, rango efímero, que pronto fue rectificado a Mayor general.

Históricamente, se ha acusado de la autoría intelectual del hecho al coronel cubano Juan Hall, quien desertó tiempo después.