Tras estos reveses parecía claro que la guerra terminaría pronto con la rendición de Arequipa.
Cuando Vivanco regresó a la ciudad fue muy bien recibido por sus ciudadanos y aunque dio un discurso dando entender que la guerra estaba perdida, rápidamente se organizó un nuevo ejército.
Fracasadas las negociaciones porque Vivanco se negaba a reconocer la Constitución de 1856 y porque el pueblo arequipeño rechazaba de plano todo arreglo que fuera ajeno a sus principios se hizo evidente que la guerra aún no había terminado.
Mientras tanto el asedio continuaba, Vivanco contaba con un pequeño ejército de 1300 soldados y 500 de guardia nacional sin embargo la población había hecho suya la causa de la revolución, se organizaron numerosas partidas de milicianos, entre la más célebre estuvo la columna Inmortales dirigida por el artesano Javier Sánchez que contaba con trescientos hombres regularmente armados y equipados con vistosos uniformes, otro ciudadano-soldado importante era el poeta Benito Bonifaz que enardecía a las multitudes con estrofas rutilantes; rápidamente se hicieron fosos, trincheras y fuertes en las principales entradas y por donde se creía que Castilla podía atacar, las fortificaciones fueron bautizadas con solemnes nombres como Sebastopol y Malakoff que hacían referencia a la sangrienta batalla ocurrida durante la Guerra de Crimea pocos años atrás y que demostraban la determinación de sus defensores de no salir sino vencedores o muertos.
Arequipa se había convertido, a decir del historiador Jorge Basadre, en un "caudillo colectivo", todos los días partidas de paisanos armados abandonaban la ciudad, sin que Vivanco pudiera hacer nada para evitarlo, para tirotear a los sitiadores lo que habitualmente terminaba con uno o dos muertos en cada bando.
El general Vivanco se asiló en una casa extranjera para después pasar a Chile, es unánime la creencia que Castilla lo dejó escapar.
Las bajas fueron tremendas en ambos bandos, Castilla calculó sus bajas en 2000 hombres fuera de combate entre muertos y heridos, en estos últimos se encontraban los tenientes Francisco Bolognesi, con dos tiros en el mulso derecho, y Andrés Avelino Cáceres a quien una bala hirió bajo el ojo izquierdo y que si bien no comprometió su vista hizo que desde entonces recibiera entre sus camaradas el apelativo del tuerto Cáceres.