Al estallar la lucha por la independencia de Hispanoamérica, Juan Francisco se trasladó hasta el cuartel del general rioplatense Manuel Belgrano en Vilcapuquio (en la actual Bolivia), con el fin de concertar una acción conjunta para liberar el Alto y el Bajo Perú. Luego, pasó a Puno, donde se encontró con su hermano Enrique Paillardelli, con quien coordinó el plan, según el cual, debían estallar conjuntamente movimientos en Arequipa, Moquegua, Tacna y Tarapacá (Bajo Perú), paralelos al avance de Belgrano por el Alto Perú. Llegado el momento de actuar, sólo se produjo el estallido en Tacna el 3 de octubre de 1813, encabezado por Enrique Paillardelli. Los patriotas se apoderaron de los cuarteles tacneños y apresaron al gobernador realista de la provincia. Al día siguiente Juan Francisco Paillardelli partió hacia el campamento de Belgrano, con la buena nueva del éxito logrado en Tacna. Sin embargo, Belgrano acababa de sufrir la derrota de Vilcapuquio y los patriotas tacneños, carentes de ayuda, acabaron por ser derrotados en Camiara, el 31 de octubre de 1813. Los hermanos Paillardelli, así como el resto de los patriotas rioplatenses, quedaron convencidos de la impracticabilidad de un avance por el Alto Perú, por lo que esbozaron otros rumbos para llegar al Perú.