В конце декабря Тупак Амару осадил Куско. Он обратился к властям с предложением сдать город без боя, вероятно, не желая подвергать разрушению древнюю столицу инков. Однако испанцы сумели к тому времени организовать оборону, и штурм не удался. После двух недель боев повстанцы, численность которых более чем в три раза превышала количество осажденных, неожиданно сняли осаду и ушли в провинцию Тинта. Очевидно, Тупак Амару полагал вновь вернуться к осаде Куско, использовав временное отступление как передышку для накопления сил.
В Лиме ускоренными темпами шла подготовка к войне с Тупаком Амару. Вице-король Хуареги опубликовал указ, по которому Тупак Амару лишался титула касика. Он объявлялся «мятежником, который обманным путем привлек на свою сторону людей»
, и за его голову была объявлена большая награда. Вице-король обещал прощение всем, кто немедленно покинет лагерь повстанцев. Он также отменил наиболее ненавистные индейцам повинности, в частности репарто – насильственное распределение ненужных товаров. Епископ Москосо призвал всех священников собирать оружие и деньги на войну с повстанцами. Он предал анафеме и отлучил от церкви всех, кто поддерживал мятежника. Против Тупака Амару активно выступил знатный индеец Матео Пумакауа, а также некоторые влиятельные соотечественники. Они помогали испанцам людьми и средствами.
Вскоре в Куско прибыло долгожданное подкрепление, и испанские войска перешли в наступление. В феврале 1781 года отряды повстанцев были вынуждены оставить районы, прикрывавшие Куско с запада, севера и востока, стратегически важную крепость Паукартамбо и мост через реку Апуримак, по которому проходила связь с побережьем. Положение повстанцев еще более ухудшилось, когда к испанским войскам подошла 16-тысячная карательная армия во главе с фельдмаршалом Хосе дель Валье. Тупак Амару все больше терял инициативу, и повстанцы потерпели ряд сокрушительных поражений. Вся провинция Тинта была окружена королевскими войсками. После ожесточенных сражений сопротивление повстанцев было подавлено. Тупак Амару в результате предательства попал в плен. Он сам, его родственники и ближайшие соратники были выданы теми, кто надеялся получить прощение за участие в восстании.
