Когда оставшийся на севере Атауалыга уже собирается отправиться в Куско, ему сообщают о высадке в Тумбесе испанцев, на северном побережье Перу. Инкам уже было известно об их наподениях на северные территории Империи на протяжении последних десяти лет. На сей раз отряд из 168 испанцев впервые продвигается в глубь страны, приближаясь к Кахамарке, где остановились Атауалъпа и часть его армии. 15 ноября 1532 года отряд под командованием Франсиско Писарро вступил в город. Инкская армия стояла лагерем неподалеку от Кахамарке, пока правитель наслаждался термальными ваннами, расположенными неподалеку. Писарро направил к Атауальпе посольство. Его эмиссары предложили Инке явиться на следующий день в Кахамарку, дабы встретиться с их командиром. Дружеские манеры чужестранцев отнюдь не ввели в заблуждение Инку, уже слышавшего о тех грабежах и бесчинствах, которые они учинили на побережье. 16 ноября, после полудня, правитель отправляется в Кахамарку с пышностью и помпой, в сопровождении десятка наиболее приближенных лиц и нескольких тысяч вооруженных людей, с намерением пленить непрошенных гостей и забрать их лошадей для дальнейшего разведения. Вероятно, он и представить себе не мог, что чужестранцы являются авангардом могущественного мира, готового в любой момент прислать им необходимую помощь, и что они намерены взять противника в заложники. Писарро и его отряд были рассредоточены по строениям, окружающим площадь. Атауальпа и его люди прибыли на площадь и замерли в недоумении, не увидев ни одного испанца. Висенте де Вальверде, монах-доминиканец, вышел из одного из зданий и приблизился к Инке, чтобы вручить ему требник. После короткого диалога Атауальпа швырнул этот предмет на землю, уже готовый бросить своих людей в атаку. В этот момент испанцы появились из укрытий, верхом, в доспехах и с эскопетами в руках. Вооруженные пиками и палицами, воины Атауалъпы были не в силах оказать им достойного сопротивления. Христиане захватили Инку и истребили тысячи сопровождавших его людей, притом что сами вышли из завязавшегося сражения целыми и невредимыми, все до единого.
Пленение Атауалъпы (согласно письму, написанному неким испанским солдатом своему дяде 20 июля 1533 г.)
Этот сеньор [Атауальпа] располагал шестьюдесятью тысячами воинов, тогда как нас было всего сто шестьдесят человек, включая губернатора [Франсиско Писарро]. Мы думали, что пришел наш последний час. Могущество этих людей было таким, что даже женщины насмехались над нами и уже заранее оплакивали нас. Но последующие события опровергли эти плохие мысли. Сеньор прибыл со своим вооруженным войском, остановившись на расстоянии двух арбалетных выстрелов от того места, где был разбит наш лагерь, и там встал лагерем сам. Затем он отправился к губернатору примерно с пятью тысячами человек (все — в военном облачении), чтобы взглянуть, что мы за люди. Он сидел на украшенных золотом носилках, посреди сотни других сеньоров, которые выступали в качестве носильщиков или подметали землю на всем пути следования кортежа. Все пели в унисон. Как только они подошли ближе, губернатор устремился вперед со всем своим войском. Налетев на них, мы схватили сеньора и убили большинство окружавших его людей; затем мы атаковали воинов, вооруженных копьями в 25 пядей длиной, и сокрушили их. Примерно за два с половиной часа мы истребили восемь тысяч человек, захватили много золота, серебра, тканей и кучу народу.
Отныне Атауальпа их пленник.
В обмен на его освобождение Писарро потребовал огромный выкуп золотом и серебром. Все еще надеясь обрести свободу, Атауальпа приказал доставить в Кахамарку немыслимое количество предметов из драгоценных металлов. В свою очередь, испанцы получили подкрепление из Панамы и успели ознакомиться в политической ситуацией в стране.
Понимая, что чужестранцы готовы заключить союз с Уаскаром, Атауальпа распорядился убить своего сводного брата, которого его полководцы удерживали в плену на юге. Не имея ни малейшего намерения удовлетвориться выкупом и покинуть страну, испанцы тогда решили казнить Атауальпу за предательство и братоубийство и встать под защиту сторонников убиенного Уаскара. Столкнувшись с таким непредвиденным развитием событий, последние заново собрали войско. Ожидая нападения армий Атауалъпы, испанцы поспешно покидают Кахамарку, дабы направиться в Куско. Когда, после нескольких стычек с войсками Кито, христиане приблизились к столице Империи, молодой сын Уайна Капака, Манко Инка, предстал перед Писарро в качестве кандидата, избранного жителями Куско в качестве преемника Уаскара. Войдя в столицу, Писарро признал Манко как «нового правителя страны».