Несмотря на свое импульсивное поведение, Гонсало поначалу имел большой успех в плане захвата верховной власти; он приказал начать преследование вице-короля, в итоге схватил его, казнил и отрезал ему голову, выставив ее на железной пике на всеобщее обозрение. Однако корона вскоре перешла к другому королевскому представителю в Перу, Педро де ла Гаске, который постепенно собрал новое войско и двинул его на поиски человека, которого король ныне считал предателем.
9 апреля 1548 г. на высокой холодной равнине близ города Хакихауана, находящегося в нескольких милях к западу от Куско, Гонсало и около 1500 его тяжеловооруженных бойцов выстроились для сражения с роялистскими войсками, насчитывавшими примерно такое же количество человек. Импозантно выглядевший Писарро, не проигравший еще ни одной битвы ни туземцам, ни испанцам за шестнадцать лет своего пребывания в Перу, «выглядел очень величественно на своем мощном гнедом коне; на нем была кольчуга и эффектный нагрудник, на голове у него был золотой шлем с защитным ограждением подбородка», — писал летописец Гарсиласо де ла Вега. Надменный владелец ряда золотых и серебряных рудников, обширных энкомьенд, последний знаменосец фамилии Писарро, Гонсало поставил все на исход этой самой важной для него битвы.
На результат сражения при Хакихауане, как его впоследствии стали называть, в конечном счете повлияли политические, а не военные действия. В критический момент многие из воинов Гонсало, которым еще до сражения тайным образом было сообщено о даровании им прощения со стороны нового представителя короля, дезертировали и перешли на сторону роялистов. Всегда непреклонный, храбрый и пылкий, Гонсало отказался бежать с поля боя, хотя он знал, что если его схватят, то, несомненно, казнят. Было очевидно, что его армия разгромлена, но конкистадор спокойно направился к роялистским войскам и сдался. На следующий день «они приговорили его к обезглавливанию, было отдано распоряжение, чтобы его голова была помещена в специально изготовленную для этого оправу и чтобы эта оправа висела на королевской виселице Города Царей». Тридцатишестилетний Писарро, который на протяжении трех с половиной лет вкушал власть, которой обычно пользовались только короли, в последний раз кинул взгляд на страну, в завоевании которой он принимал участие, после чего спокойно положил голову на деревянную колоду. Палач высоко поднял стальной топор и затем опустил его, четко отделив голову от тела — она тяжело скатилась на землю. Чуть позже голова самого импозантного и красивого из братьев Писарро «была помещена в железную сетчатую оправу, над оправой была установлена табличка: „Это голова изменника Гонсало Писарро, который поднял мятеж в Перу против Его Величества и сражался против Его королевского войска в долине Хакихауане“. Помимо этого, было отдано распоряжение, чтобы все имущество Гонсало было конфисковано и чтобы все его дома в Куско были разрушены и посыпаны солью, а на этих местах были установлены соответствующие таблички обличительного содержания. Все это было сделано в тот же день».
Спустя примерно шестнадцать лет после своего прибытия в Новый Свет погиб последний из четырех братьев Писарро, которым было суждено закончить свою жизнь в Перу.
Он и его братья при помощи совершенно крошечных военных сил сумели завоевать баснословно богатую туземную империю. Однако в итоге их действия привели к вспышке мощного национального восстания, а затем и междоусобной войны, и лидеры движения погибли в том самом хаосе, который сами же и создали. Писарро недолго пришлось наслаждаться вкусом богатства и власти. Правление Франсиско Писарро в Перу продолжалось примерно восемь лет — значительная часть этого периода была омрачена восстанием Манко Инки; Гонсало правил королевством своего брата лишь три с половиной года — это был период постоянной кровавой смуты. В тот день, когда Гонсало Писарро был казнен, в живых оставался лишь один из братьев Писарро, Эрнан. Ему суждено было оставаться в темнице еще тринадцать лет. Между тем в то время как слуги короля посыпали землю солью вокруг дворца Гонсало и устанавливали там табличку: «Здесь жил изменник и мятежник Гонсало Писарро», — далеко на севере, в крошечном мятежном королевстве Вилькабамба инки наблюдали за происходившими событиями и терпеливо ждали своего часа.