El grupo principal entró en Vilcabamba por el puente Chaullay y se reunió con la avanzadilla de Sarmiento de Gambóa. Mientras que otros dos destacamentos controlaban las salidas de Vilcabamba hacia el sur para impedir la huida del Inca. Para ello, setenta hombres bajo el mando de Gaspar Arias Sotelo entraron en Vilcabamba desde Abancay cruzando el río Apurímac por el puente de Curamba hacia Carco; y un grupo de cincuenta, mandados por Luis de Toledo Pimentel, cruzó el Apurímac por Mayomarca y el puente de Usampi hacia Osambre. Los incas presentaron batalla en Quinocaray, Tarquimayo y Cayaochaca, pero tuvieron que replegarse. El ejército de Hurtado de Arbieto ocupó Vitcos y después se instaló en Pampaconas, junto donde se les unieron las tropas mandadas por Pimentel. Descansaron allí ocho días para preparar la ofensiva final para conquistar Hatun Vilcabamba y se pusieron en marcha el lunes 16 de junio “aligerados con sus armas y frazadas y comida para diez días” (1), encontraron resistencia militar en algunos pasos y muchas ofrendas rituales y animales sacrificados con las que los incas invocaban la ayuda de los apus. Desde el alto paso de Ushnuyoc descendieron hasta alcanzar el valle del río Pampaconas y siguieron su curso del río hasta un lugar con una gran roca junto al río, donde Gonzalo Pizarro había sufrido una emboscada. Para evitar el riesgo de un ataque en aquella abrupta ladera se metieron en el agua y caminaron un trecho por el cauce del río para bordear la gran roca donde treinta y cuatro años antes había sido desbaratado el ejército de Gonzalo Pizarro.

Un poco más adelante los incas habían preparado una terrible emboscada para destruir al ejército atacante, pero los españoles fueron advertidos por un orejón llamado Puma Inca; aunque hay dos versiones sobre este episodio. Según Sarmiento de Gamboa, Puma Inca fue capturado tras un combate el lugar de Anonay y estando prisionero le obligaron a descubrir la estrategia de los incas. Mientras que, según el relato posterior de Murúa, Puma Inca salió al encuentro de los españoles y les advirtió de que estaban a punto de caer en una terrible emboscada en un lugar llamado Patibamba, donde los incas habían dispuesto gran cantidad de piedras en las laderas de la montaña para arrojarlas sobre el ejército atacante en un lugar donde “había un río caudaloso a la vera del camino”, al tiempo que quinientos indios ocultos en la vegetación les dispararían sus flechas.