Сан-Мартин наблюдал за происходящим сверху. Он не знал, что О’Хиггинс находится в затруднительном положении, и приказал кавалерии под командованием Солера идти в атаку на левом фланге, как раз тогда, когда испанцы сконцентрировали свои силы против О’Хиггинса. Испанцы поспешно развернули свои войска в противоположном направлении, чтобы противостоять новой угрозе. Продвижение войск О’Хиггинса было остановлено, но не отброшено назад. Бой длился с утра и закончился только после полудня. Элерреага, лучший испанский командующий, был убит. Пытаясь выйти из осады, испанцы предприняли кавалерийскую атаку. Однако она была с легкостью отбита патриотами под командованием зятя Сан-Мартина, Эскалады.

Кавалерия Солера вновь пошла в атаку. Захватив несколько пушек и убив большое количество артиллеристов, патриоты нейтрализовали главное преимущество испанцев. Пехотинцы патриотов воспрянули духом. О’Хиггинс повел их в лобовую атаку, которая смела передовые позиции врага. Испанцы образовали квадрат, но их вновь начали оттеснять. Кавалерия Солера тем временем сумела зайти к ним в тыл, как и предполагалось по плану. Когда испанцы наконец решили отступить, то поняли, что окружены. Сан-Мартин, почуяв успех, не смог удержаться и, высоко подняв меч, бросился на коне в самую гущу боя. Оставшиеся в живых испанцы укрылись на ранчо.

В оливковых рощах и виноградниках продолжались рукопашные схватки. Патриоты одержали победу, после чего началось буквально истребление солдат противника. В результате 500 испанцев были убиты и 600 взяты в плен. Менее четверти испанских солдат удалось избежать расправы. Сан-Мартин в этом сражении потерял всего 120 человек убитыми. Столько же человек были ранены, и многие из них не выжили.

Когда все закончилось, Солер поскакал к О’Хиггинсу и набросился на него с руганью, обвиняя в том, что тот хотел оставить поле боя. Чилийский лидер потребовал, чтобы Сан-Мартин дал ему людей для преследования отступающих испанцев. Он уговаривал Сан-Мартина немедленно начать поход на Сантьяго. Сан-Мартин отказался, опасаясь атаки превосходящих сил испанцев. Столь характерная для Сан-Мартина осторожность на этот раз так рассердила командиров, что они всерьез стали критиковать его. Они были уверены, что испанцы, сумевшие избежать боя, завтра могут победить.

О’Хиггинс тоже считал, что, отложив наступление, Сан-Мартин погубит свое войско. Испанцы смогут отступить без боя, сохранив силы. Но, так или иначе, великая победа была одержана. Сан-Мартина убедили не откладывать наступление. Измотанный, он заснул в домике на ранчо. На следующий день собрали трупы и сожгли их на огромном погребальном костре.

Испанский капитан-генерал Марко дель Понте не принимал участия в битве. Узнав о поражении, он попытался бежать через порт Вальпараисо, но был схвачен. Через день после битвы при Чакабуко Сан-Мартин тайно прибыл в Сантьяго. Он принял дель Понте в его собственном дворце и сказал: «Сеньор генерал, позвольте пожать вашу белую руку». Это был намек на подозрения дель Понте относительно происхождения Сан-Мартина. Когда дель Понте символически предложил ему свою шпагу, Сан-Мартин холодно заметил: «Пусть эта шпага остается у вашего превосходительства. Тогда она не сможет причинить мне вреда». Генерал, отказавшийся сражаться, не вызывал уважения у Сан-Мартина. Под конвоем дель Понте был отправлен сначала в Мендосу, затем в Сан-Луис, где в 1819 году был убит при попытке к бегству.

Кровожадный Сан-Бруно был отправлен из Чакабуко в Сантьяго на спине мула. Люди бросали в него камни, грязь и отбросы. Его приговорили к смертной казни за совершенные им убийства.

К виселице его доставили в огромной корзине, притороченной к лошади. В таких корзинах обычно перевозили уголь. По дороге толпа напала на тех, кто его охранял. На казнь Сан-Бруно прибыл с «лицом, похожим на кровавую маску, потому что толпа выбила ему один глаз, и все лицо распухло… Когда палач дернул за веревку, Сан-Бруно издал предсмертный крик. Толпа не сочувствовала ему».

Сан-Мартин послал своего зятя Эскаладу обратно через Анды. Через две недели он прибыл в Буэнос-Айрес, где осажденное правительство, только что узнавшее о новом наступлении испанцев на севере, с радостным облегчением встретило известие о победе. Шумные празднества были устроены на улицах Буэнос-Айреса — люди прославляли «героя Анд». Его портрет был помешен на центральной площади. Благодарный совет Сантьяго предложил Сан-Мартину управлять городом. Ему также была выделена значительная сумма денег. Он отказался и от должности, и от денег, сказав при этом, что пришел освободить Чили, а не править ею.

О’Хиггинс стал Верховным правителем. Он заявил: «Чили объявляется новой территорией развития промышленности и дружбы всех граждан земного шара… Природные ресурсы соседней Аргентины, народ которой принял значительное участие в нашем освобождении, станут гарантом процветания и счастливого будущего для всего региона».

В честь Сан-Мартина были устроены празднества. В доме известного чилийского аристократа дона Энрике Росалеса генералу предложили «жареных индеек с позолоченными головами и флагами в клювах, молочных фаршированных поросят, ветчину из Чилоэ, миндаль, приготовленный монашками, сливочный крем и другие сладости. Тонко порезанная холодная жареная свинина, маринованный лук и оливки, фаршированные красным перцем, возбуждали желание запить их „чаколи“ из Сантьяго, или „асолеадо“ из Консепсьона, или каким-нибудь испанским вином». Он провозгласил тост за свободу Америки, затем разбил свой бокал — на счастье…

Следующие несколько дней были заняты делами. Сан-Мартин привел в порядок арсенал, приказал, чтобы для новобранцев был организован тренировочный лагерь, и составил проект создания военно-морского флота. Он также возобновил деятельность чилийской ложи «Лаутаро» — чтобы продолжить подпольную борьбу и обеспечить средства тайного контроля за страной. Лас-Эраса отправили добивать остатки роялистов в южной части Чили.

Через неделю Сан-Мартин сообщил своему помощнику О’Брайену, что следующим утром они выезжают в Буэнос-Айрес. Их будет сопровождать только слуга и проводник Эстай. Переход через Анды и победа при Чакабуко были только первым этапом плана Сан-Мартина. Второй этап предполагал поход по морю к Тихоокеанскому побережью, к городу Лиме — самому сердцу Испанской империи. Сан-Мартин все же получил необходимые ресурсы из разрываемого противоречиями и ограниченного в средствах Буэнос-Айреса. Теперь ему предстояло совершить личное вторжение в Чакабуко. Промедление было гибели подобно, так как его победы могли быть скоро забыты.

Решение покинуть Чили оказалось страшным просчетом. Испанская империя была все еще сильна, а основы испанского господства в Чили еще крепки — в этом Сан-Мартин заблуждался. Испанский наместник в Лиме осознавал опасность победы Сан-Мартина.

Лас-Эрас, командующий завершающей операцией по борьбе с роялистами, не только не смог взять Талькауано (О’Хиггинс называл этот город чилийским Гибралтаром), порт, где сконцентрировались роялисты, но был наголову разбит при Тальке. Затем Лас-Эрас пошел в атаку прямо на испанскую крепость. Эта атака была отбита. Часть ответственности за это поражение Сан-Мартин возложил на пришедшего на помощь патриотам французского генерала Брайера, ветерана Хохлиндена, Аустерлица и Ватерлоо.