[5]​ Una vez derrocado del poder, Melgarejo huyó de Bolivia rumbo a Chile, donde permaneció por unos meses.

Empezó inicialmente a sus 16 años, uniéndose en 1836 al ejército boliviano con el rango de soldado raso.

Pero cabe mencionar que el presidente Ballivián veía defectos en el joven militar, por eso lo mantenía destinado en las fronteras, debido a su conducta y peligroso comportamiento a causa de las bebidas alcohólicas (muy frecuentemente).

Durante su carrera militar, Melgarejo logró ascender en la jerarquía militar mediante la adulación a sus superiores, su disposición a participar en las rebeliones y en algunos hechos de valor aislados, aunque sin intervenir mayormente en política (hasta 1854).

Después de este indulto presidencial, Melgarejo fue liberado y continuó con su carrera militar.

Durante ese tiempo apoyo abiertamente las conspiraciones que tenía el político José María Linares para derrocar al presidente Córdova.

Durante este levantamiento militar cambio de bando apoyando abiertamente el golpe del general Achá.

Su esposa llegaría a fallecer repentinamente semanas después, afligida también por una grave enfermedad en agosto de 1864.

Con ello ordenó el desalojo violento de las comunidades para otorgar las tierras a terratenientes aliados, agresión que ni siquiera había sido realizada durante la dominación española.

Melgarejo confió la administración pública en su canciller, un joven abogado llamado Mariano Donato Muñoz, sobre todo en la política exterior.

Melgarejo no sólo perdonó la vida al acusado sino que tomó por concubina a Juana Sánchez tras retenerla en Palacio Quemado por tres días consecutivos.

[17]​ La gestión de Melgarejo resultaba cada vez más errática e inestable, en tanto el dictador gastaba gran parte del tiempo en orgías junto a Juana Sánchez, tan o más lujuriosa que el propio general y siendo ella misma adicta al alcohol.

[1]​[2]​[8]​[16]​[18]​ En 1864, Paraguay había sido invadido por tres países a la vez como Brasil, Argentina y Uruguay (guerra de la Triple Alianza (1864-1870)).

Pero su supuesto apoyo quedó solo en palabras, ya que Melgarejo en los hechos mantuvo una actitud neutral y jamás movilizó a tropas en socorro del Paraguay.

Se puso en marcha frente a sus huestes, y cerca del panteón le dieron alcance sus ministros.

En aquel momento se desató una lluvia torrencial y los cercanos de Melgarejo lograron disuadirlo del plan.

Casi en la miseria, Melgarejo supo en Chile que Juana Sánchez y su familia habían huido a Lima (Perú) con parte de sus riquezas.

Las historias dicen que un ministro brasileño se presentó ante Melgarejo con un caballo blanco y otros regalos.

Para mostrar su apreciación, Melgarejo tomó un mapa de Bolivia, lo marcó con el casco del caballo y dio esa tierra, muy disputada por los indígenas bolivianos, como regalo al gobierno brasileño.

Este y otros incidentes, como la posesión y venta de tierras en el altiplano (la meseta alta) al más alto postor, privó a virtualmente a todos los indígenas de sus tierras en unas cuantas décadas.

[8]​[25]​ La lealtad que le tenían sus subordinados era mezclada con el miedo: en una ocasión, estando en una reunión social en el segundo piso del palacio de gobierno, llamó a su guardia presidencial y les ordenó marchar de frente.