Al estallar la Guerra del Paraguay rechazó el cargo de ministro de guerra que le ofreció su cuñado, el presidente Mitre, y marchó al frente. Participando en casi todas las operaciones, y combatió en las batallas de Uruguayana, Paso de la Patria, Itapirú, Estero Bellaco, Tuyutí, Yataytí Corá y —ya con el rango de general de brigada— en Curupaytí y Paso Pucú. A pesar de que era un militar capaz, se dijo que muchos de sus ascensos se debieron a que era cuñado del presidente Mitre.