Luego de la victoria de Sangarará, un contingente se dirigió a Tinta para reunir refuerzos y otro liderado por Túpac Amaru II se dirigió a la zona de Titicaca para difundir la rebelión en el altiplano. Quizá el principal error táctico de Túpac Amaru da lugar en ese instante en que se aleja del Cusco en vez de tomar la que fue la ciudad imperial de los Incas. El Cusco no había logrado organizar una defensa adecuada debido a lo rápido que los rebeldes habían logrado organizar un gran contingente de personas y era presa fácil de una invasión. El 9 de diciembre los rebeldes tomaron Lampa y el 13 Azángaro, y para fines de mes ya se había propagado por Moquegua, Tacna, Arequipa y Arica, mientras que algunos poblados cuzqueños se plegaban al movimiento. Recién los rebeldes asediaron la ciudad el 28 de diciembre, momento en el cual ya se había organizado una defensa no sólo de las huestes españolas sino también de indígenas liderados por Mateo Pumacahua, curaca rival de José Gabriel Condorcanqui. De todas maneras, los seis mil hombres comandados por Túpac Amaru II hubieran podido atacar la ciudad, pero el líder del movimiento prefirió negociar una rendición de la ciudad a cambio de proteger los intereses de los criollos. El fracaso de la toma de la ciudad del Cusco significó el punto crítico de la rebelión, pues dio tiempo para que las tropas españolas se reorganizaran y fortalecieran, mientras que el movimiento rebelde no volvió a conseguir ninguna victoria de envergadura.

El 23 de febrero el visitador Areche llegó a la ciudad del Cusco con más de 17 mil soldados, además de una gran cantidad de indígenas y curacas que se habían plegado al movimiento. En marzo se inició la contraofensiva realista, liderada por Mateo Pumacahua quien venció a los rebeldes en Llocllora y en Mitamita a inicios de abril. Finalmente, el 5 de abril de 1781 fue capturado junto a sus familiares y principales líderes del movimiento. El 18 de mayo José Gabriel Condorcanqui fue ejecutado en la plaza del Cusco junto a su esposa Micaela Bastidas, quien tuvo un importante papel en la organización del movimiento, a sus hijos, otros familiares y colaboradores más cercanos.