A partir de 1868 fez diversos reconhecimentos para ajudar na Passagem de Humaitá, ao mesmo tempo tomava "Estabelecimiento" da fortaleza, defendida por quinze canhões, apoiada por dois navios com artilharia, além de dois fossos e bocas de lobo. Sob pesadas perdas, foi ferido e teve seu cavalo morto, mandou desmontar sua tropa de cavalaria e atacou a fortaleza até tomá-la. Participou da Batalha de Avaí. Comandou as tropas que atacaram Lomas Valentinas pela esquerda, conseguindo levá-las ao interior da posição fortificada, porém em meio da posição, uma bala veio produzir-lhe grave ferimento no pé. Levado à Assunção foi recolhido ao palácio tomado de Solano López. Nos delírios da febre que o devorava, sob aquele clima de fogo, conta a lenda que o bravo general, como se naquele trágico momento o animasse uma alma espartana, julgava-se ainda à frente dos seus esquadrões e atirando as cobertas, brandava: "Camaradas!... mais uma carga!" José Joaquim de Andrade Neves faleceu no palácio em 6 de janeiro de 1869.