Eran las tres de la tarde de aquella jornada del día 21, cuando el ataque aliado inició con todo su ímpetu. Los aliados avanzaron en dos columnas muy cerradas, los paraguayos escupían las balas sobre sus cerradas formaciones con muy buena puntería. Aquel 21, los aliados habían conseguido avanzar como consecuencia de su gran superioridad numérica, hasta muy cercano del cuartel de Francisco Solano López, pero una importante y última reacción de jinetes paraguayos al mando de Valois Rivarola los haría retroceder. La línea de Pikysyry por su parte había sido totalmente tomada por los aliados. Algunos hablan de una victoria pírrica de los paraguayos aquel 21 de diciembre; el precio más alto sería la vida de uno de los más brillantes coroneles que dio el Paraguay: Valois Rivarola.
El fuego no pararía en los días posteriores; sería famosa la intimación a rendición realizada a López el día 24, la cual el mismo respondería entre otros puntos "Yo por mi parte, estoy hasta ahora dispuesto a tratar de la terminación de la guerra sobre bases igualmente honorables para todos los beligerantes. Pero no estoy dispuesto a oír una intimación de deposición de armas".
Luego de seis días de movimientos y enfrentamientos en distintos sectores, finalmente el 27 se vendría un ataque masivo por parte de los aliados. Estos pudieron organizar y reparar todas sus pérdidas de los otros días, sumando un total de 23.400 efectivos, los paraguayos apenas recibieron unos refuerzos que ni siquiera les hacía superar los 2000 hombres.
El plan consistía en envolver a los paraguayos por todos los frentes, los argentinos cumplirían un papel fundamental en esta parte considerando que los mismos eran los encargados del movimiento de flanqueo por la derecha paraguaya. Esta misión estaba a cargo del Gral. Ignacio Rivas y para ello contaría con el apoyo del 1º Cuerpo de Ejército argentino y del 2° Cuerpo de Ejército brasilero a cargo de Luis Mena Barreto. Ya estaba sentenciada la suerte de las fuerzas paraguayas. Conforme fueron avanzando los aliados, los paraguayos serían expulsados de sus trincheras por todos los frentes.
El Cabo José Guillermo González, miembro del Batallón paraguayo Nº 51, testigo de los episodios narra: "El Tte. Cnel. Benegas desplegó guerrilla, esperó al enemigo e inició combate, rompiendo fuego sobre los invasores… a pesar la inmensa superioridad numérica de los enemigos, el batallón 51 siguió sosteniendo el combate con una intrepidez digna de los que le precedieron en la defensa heroica de las trincheras". Ya los aliados habían culminado su envolvimiento, se habían apoderado gradualmente de todas las trincheras y las fuerzas paraguayas habían sido desbandadas.
Según Centurión, recién cuando el enemigo estuvo a una cuadra del cuartel general de López, este se retiraría lentamente: "El Mariscal, repito, se retiró recién cuando las tropas enemigas venían llegando a su Cuartel General y cuando sus fuerzas o resto de ellas se retiraban en desbandadas…". López con un escaso número de 90 hombres tomaría camino al Cuartel General de Cerro León.
En el último momento, ya cuando los paraguayos parecían totalmente derrotados, sorpresivamente un último ataque paraguayo de caballería saldría, era Bernardino Caballero al mando de poco más de 30 jinetes que golpearía muy fuertemente a los aliados, permitiendo a los paraguayos poder retirarse. Este sería uno de los ataques de caballería más impactantes de toda la Guerra de la Triple Alianza.
Finalmente, luego de siete días de batalla los aliados quedaron dueños del campo, los paraguayos sobrevivientes se adentrarían en los inmensos humedales del Estero del Ypecua, era la única vía que les permitiría el escape. La batalla terminaría con un terrible saldo en las fuerzas aliadas y la destrucción total del ejército paraguayo como fuerza profesional.