Los diplomáticos extranjeros, viendo el peligro que se cernía sobre Lima, lograron gestionar ante Baquedano un armisticio. Sin embargo, en la tarde del día 15 de enero, movimientos de tropas chilenas fueron entendidos por los defensores peruanos como el inicio del ataque, con lo que se abrió fuego. Cáceres intentó aprovechar aquella situación imprevista y lanzó una ofensiva apoyada por los miembros de la reserva ubicados en sus reductos, la cual tuvo éxito, haciendo retroceder a los chilenos y dando una temprana ilusión de victoria. Lamentablemente, la falta de refuerzos y de municiones pesó una vez más en el lado peruano. Los chilenos, contando con mayor apoyo, reiniciaron el ataque, que finalmente doblegó la resistencia de los defensores. Los vencedores ocuparon Miraflores mientras Piérola y sus ayudantes se retiraban a la sierra dejando en Lima al alcalde Rufino Torrico como única autoridad. La ocupación de la capital se realizó el 17 de enero de 1881 y fue nombrado jefe político y militar de la ciudad el general Cornelio Saavedra; luego lo sería Patricio Lynch.

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La batalla de Miraflores fue un enfrentamiento ocurrido en el distrito homónimo el 15 de enero de 1881, entre la fuerzas del Ejército de Chile y el Ejército del Perú, en el marco de la Campaña de Lima, durante la Guerra del Pacífico.10
El ejército chileno al mando del General Manuel Baquedano, apoyado por tres buques de la armada chilena, derrotó a las fuerzas atrincheradas en parte de la segunda línea defensiva peruana en Miraflores, dirigida por Nicolás de Piérola luego de más de cuatro horas de combates. Los reductos de Surco y Ate no combatieron.
Dos días después de esta batalla, el Ejército de Chile entró a la ciudad de Lima,11 capital del Perú, el 17 de enero de 1881.