Третья и последняя экспедиция Писарро началась 27 декабря 1530 года. Он отплыл из Панамы в Перу на трёх кораблях, затем 180 человек высадились у Эквадора и отправились в Тумбес, обнаружив город разрушенным. Они основали первое испанское поселение в Перу, Сан-Мигель-де-Пьюра. Вскоре появился посланник Инки Атауальпы, пригласивший Писарро на встречу. В это время шла , кроме того, большое количество воинов инков погибло от оспы и кори, завезённых испанцами. Атауальпа отдыхал в северном Перу после победы над своим братом Уаскаром. После двухмесячного перехода экспедиция пришла к Атауальпе. Тот, тем не менее, отказался быть вассалом испанского короля и менять веру. Несмотря на то, что у испанцев было менее 200 солдат и 27 лошадей против 80-тысячной армии инков, Писарро атаковал и одержал победу в битве при Кахамарке, взяв Атауальпу в плен и заключив в комнате выкупа. Несмотря на выполнение обещания заполнить одну комнату золотом, а две серебром, он был обвинён в убийстве своего брата и заговоре против Писарро, а затем казнён.