El cap de l'exèrcit d'avantguarda reialista, el general Pío Tristán, va avançar fins als afores de la ciutat amb les seves tropes desprevingudes, amb l'artilleria empacada Però quan l'exèrcit es va presentar en l'anomenat «Campo de las Carreras», als afores de la ciutat, van ser atacats per sorpresa per l'exèrcit independentista. La batalla de Tucumán, lliurada el 24 de setembre de 1812, va ser increïblement confusa: cada unitat va lluitar per la seva banda, es va desencadenar una tempesta de sorra, i fins i tot el cel es va enfosquir per una màniga de llagostes. Belgrano va acampar a certa distància, i només el arribar la nit va saber que havia triomfat. Va ser la més important de les victòries revolucionàries de la guerra de la independència argentina.Belgrano va reorganitzar les tropes i va avançar cap a Salta. El 20 de febrer de 1813 es va lliurar la batalla de Salta, a la pampa de Castañares, tocant amb la ciutat de Salta, on va aconseguir un triomf complet, fent inútil la defensa de les tropes de Tristán. Va ser la primera vegada que la bandera argentina va presidir una batalla. Va signar amb Tristán un armistici, pel qual va deixar en llibertat els oficials reialistes, sota jurament que mai tornessin a prendre les armes contra els patriotes. Aquesta decisió li va valer les crítiques dels membres del govern porteny i de molts historiadors actuals. Però és possible que, si s'hagués portat amb més crueltat, com Castelli en 1811, no hagués pogut rebre el suport que va rebre en l'Alto Perú. Com a conseqüència de la batalla de Salta, les províncies d'Alto Perú de Chuquisaca, Potosí, i més tard Cochabamba, es van aixecar novamente contra els espanyols. Va expulsar al bisbe de Salta, quan va descobrir que estava cooperant amb els reialistes.