Canterac fu sconfitto il 6 agosto 1824 da Simón Bolívar a Junín. De la Serna era ora deciso ad affrontare ogni rischio pur di sedare la rivolta. Lasciò Cuzco ad ottobre con un esercito di 10000 fanti e 1600 cavalieri. Incontrò un gruppo di insorti sull'altopiano di Ayacucho l'8 dicembre, ed il giorno seguente fu completamente sconfitto dal generale Antonio José de Sucre. De la Serna fu ferito e fatto prigioniero. L'esercito del re contò 2000 morti e feriti, e 3000 prigionieri, con il resto della forza disperso. Il generale Canterac, secondo in comando, firmò una onorevole capitolazione il giorno seguente, 9 dicembre 1824. De la Serna, che il giorno della battaglia era stato nominato conte di los Andes da re Ferdinando VII, fu rilasciato poco dopo e salpò per l'Europa. Il Vicereame del Perù era stato definitivamente sciolto.