El desembarco en Pisagua fue solo el inicio del avance de las tropas chilenas en territorio enemigo. Inmediatamente, los soldados se internaron en la pampa, produciéndose el 6 de noviembre un enfrentamiento en pampa Germania, donde la caballería chilena resultó triunfadora.
Batalla de Dolores
Aproximadamente unos seis mil hombres, bajo las órdenes del coronel Emilio Sotomayor, partieron de Pisagua internándose en las pampas de Tarapacá. Ante esto, las fuerzas aliadas de Perú y Bolivia, al mando del general Juan Buendía, avanzaron hacia el norte. Sotomayor ocupó el cerro de San Francisco en la pampa de Dolores, dando inicio a la batalla en la tarde del 19 de noviembre de 1879. Tras el combate, Buendía abandonó el campo y Sotomayor quedó con 62 muertos y 187 heridos.
Combate de Tarapacá
El general Buendía, a pesar de su reciente derrota, logró reunir a unos cinco mil hombres, más los 1.500 que se encontraban en la guarnición de Iquique. El cuartel general chileno se equivocó en cuanto al número de la tropa enemiga, por lo que solo mandó al enfrentamiento a unos dos mil hombres. El 27 de noviembre de 1879 se desarrolló el combate de Tarapacá, donde las fuerzas chilenas fueron derrotadas. Sin embargo, esto no significó un retroceso en los planes chilenos, ya que los peruanos y bolivianos se replegaron hasta la ciudad de tacna, dejando el camino libre para la ocupación efectiva de Tarapacá.
Entre tanto, en Perú se produjeron desórdenes al saberse la noticia, y el Presidente Prado entregó el mando del ejército de Tacna al contralmirante Lizardo Montero. Sin embargo, la revolución del pueblo lo obligó a dejar su cargo en manos del vicepresidente. Más tarde, el 23 de diciembre, una revolución le confirió el poder a Nicolás de Piérola.
Lo mismo ocurrió en Bolivia, donde el coronel Eleodoro Camacho le arrebató el cargo al general Daza. El pueblo eligió finalmente al general Narciso Campero.