Своих капитанов Кохрейн подозревал в интриганстве. Капитаны Гайс (Guise) и Спрай (Spry) играли большую роль в событиях последних месяцев, и Гайс был тяжело ранен во время неудачной атаки порта Каллао на своем фрегате Лаутаро. Вернувшись из Вальдивии, Кохрейн нашел следы заговора — якобы Хосе Зентено, Гайс и Спрай хотели отдать его под трибунал.

11 июля Кохрейн приказал арестовать Гайса за непослушание и презрение к авторитету главнокомандующего. Он требовал организовать суд над Гайсом, но правительство отказалось принимать столь суровые меры. Кохрейн заявил о своей отставке. О'Хиггинс и Зентено с трудом уговорили его отказаться от конфронтации. Правительство готовило операцию по освобождению Перу, и активное участие Кохрейна было жизненно необходимым.

Кохрейн уделял мало времени своей семье. Вернувшись из дальних экспедиций, он часто посещал Сантьяго и занимался делами управления эскадрой. В его отсутствие Кэт вела активную светскую жизнь. Она была душой каждого бала и очаровывала морских офицеров. В то же время ей пришлось испытать ужасные минуты. Когда Кохрейн отправился в Каллао во второй раз, его супруга уехала в загородный дом вместе с детьми и слугами. В дом ворвался испанский агент, который потребовал сообщить ему секретные планы и приказы Кохрейна, угрожая убийством. Мужественная женщина оказала сопротивление и стала кричать. Прибежали слуги, но негодяй успел ранить жену адмирала стилетом. Он был схвачен и позднее приговорен к смертной казни. Кэт уговорила власти смягчить наказание, и смертный приговор заменили пожизненной ссылкой.

В марте 1820 года Кэт родила третьего ребенка. Это была девочка, и ее назвали Елизавета Катерина.

Перед началом новой экспедиции Кохрейн приобрел имение Херрадура, расположенное в прекрасной долине Куинтеро.

20 августа 1820 года в порту Вальпараисо собралось много людей. Они восторженно приветствовали участников экспедиции, целью которой было освобождение Перу от испанского владычества. Во главе экспедиции стоял генерал Сан-Мартин. На борту семнадцати транспортных судов находились артиллерийские орудия, множество припасов, 800 лошадей и армия численностью 4200 человек. Это войско состояло, в основном, из чилийцев и было усилено аргентинскими ветеранами. Кохрейн командовал эскадрой, состоявшей из восьми судов.

Военные корабли и транспортные суда взяли курс на север и через две недели достигли города Писко, расположенного в ста тридцати милях южнее Каллао и Лимы. Сан-Мартин приказал произвести высадку, однако дальше не пошел. Войска стояли лагерем в течение шести недель.

Кохрейн был удивлен и расстроен. Он считал, что нужно немедленно наступать на Лиму и овладеть городом.

Сан-Мартин имел другие представления о стратегии и тактике войны за независимость. Он знал, что испанцы значительно превосходят его армию числом. Генерал не хотел ввязываться в кровопролитные сражения и был уверен, что время работает на него. Само присутствие освободительной армии на территории Перу вызывало национальный подъем и энтузиазм жителей страны, в то время как испанцы падали духом. Сан-Мартин выпустил прокламацию к населению Перу и ждал благоприятного момента для активных действий. События подтвердили правоту генерала. В конце сентября Пезуэла, вице-король Лимы, прислал эмиссара с флагом перемирия. Соглашение было подписано, однако дальнейшие переговоры зашли в тупик. Стало известно, что одна из провинций объявила свою независимость. Прошло несколько недель, и один из испанских полков перешел на сторону патриотических сил.

28 октября Сан-Мартин вновь посадил людей на корабли. Вскоре суда достигли следующей точки маршрута — селения, расположенного в нескольких милях к северу от Лимы. Была произведена высадка, однако генерал не спешил действовать. Кохрейн потерял всякое терпение. Покоритель Вальдивии не привык двигаться черепашьими шагами и решил действовать на свой страх и риск. Он разработал новый план и решил немедленно привести его в исполнение, не поставив Сан-Мартина в известность.

Фрегаты О'Хиггинс, Лаутаро и Индепеденсия взяли курс на Каллао. Кохрейн задумал предпринять атаку стоявших на якоре судов, среди которых был флагманский корабль испанцев — 44-пушечный фрегат Эсмеральда с хорошо обученным экипажем. Он знал, что на борт другого судна были погружены денежные средства в миллион долларов.

Кохрейн дважды терпел неудачи при атаках порта Каллао, поэтому он готовил новое предприятие с исключительной тщательностью и учитывал все детали. Фрегат Эсмеральда стоял на якоре в порту, находясь под защитой трех сотен крепостных орудий. Испанцы создали защитное заграждение и окружили свой флагманский корабль двадцатью семью канонерскими лодками. В течение трех дней Кохрейн планировал операцию, готовил людей к атаке и производил разведывательные действия. Он пересекал бухту на быстроходной лодке и делал замеры водных глубин, не обращая внимания на огонь из крепости и канонерских лодок.

5 ноября Кохрейн обратился к своим людям с пламенной прокламацией на английском и испанском языках. Он обещал им долю в призовых деньгах, источником которых должны были стать захваченные суда противника. Кохрейн призвал добровольцев, и на его обращение откликнулись все моряки и морские пехотинцы. Офицеры отобрали двести сорок человек.

Кохрейн обнаружил место, в котором можно пересечь защитное заграждение. Он дал подробные приказы участникам штурма, предусмотрев все возможные варианты развития событий. Командующий усыпил бдительность неприятеля, приказав вывести фрегаты Лаутаро и Индепеденсия из бухты.

В десять часов вечера 160 моряков и 80 морских пехотинцев уселись в шлюпки. Весла были обернуты так, чтобы производить как можно меньше шума при движении. В полночь шлюпки достигли защитного заграждения, где лодка Кохрейна была перехвачена испанским дежурным катером. Негромко и внушительно адмирал сказал испанцам, что они будут немедленно убиты, если посмеют причинить какой-либо вред. Угроза возымела действие, и испанцы подчинились воле Кохрейна, Через несколько минут шлюпки встали вдоль борта Эсмеральды, где никто не ожидал нападения. Кохрейн и его люди бросились на штурм. Вскарабкавшись на борт, командующий получил удар тупым концом ружья испанского часового. Он упал спиной на лодочный штырь и получил серьезное повреждение. В течение долгих лет Кохрейн будет испытывать боли от этой травмы. Мгновенно поднявшись на ноги, он вновь залез на борт судна и получил пулю в бедро. Она прошла навылет. Кохрейн перевязал рану носовым платком и с огромным трудом продолжал командовать операцией.

Британские и американские моряки, чилийские морские пехотинцы бросились на испанцев с абордажными саблями и топорами. Защитники пытались оказать сопротивление, но были опрокинуты. Кохрейну и его храбрецам хватило пятнадцати минут, чтобы захватить прекрасное судно.

Звуки схватки вызвали тревогу в крепости, и солдаты гарнизона начали стрелять без разбора, убив нескольких испанских моряков и ранив капитана Эсмеральды. На якоре в гавани стояли два фрегата — британский Хайперион и американский Македониан. Они имели хорошо различимые опознавательные знаки, чтобы не стать объектами ночного нападения. Кохрейн заметил это и приказал украсить Эсмеральду такими же огнями. Это смутило испанцев, и они перестали обстреливать Эсмеральду,