Con la finalidad de adelantar la conquista, se inició la explotación de los lavaderos de oro de Marga Marga y también en Concón se comenzó a construir un barco con el que se esperaba establecer comunicación directa con el Perú. Fue en estas circunstancias que, el 11 de septiembre de 1541, Michimalongo y 10.000 indios, atacaron e incendiaron Santiago. La ciudad quedó reducida a ruinas y si bien se iniciaron labores de reconstrucción, la situación era bastante difícil, ya que también faltaban alimentos y provisiones.
En diciembre de 1541, Valdivia mandó al Perú algunos hombres, encabezados por Alonso Monroy, en busca de refuerzos y de abastecimientos. El socorro llegó dos años después, en la nave Santiaguillo, y también por tierra con el propio Monroy y 70 españoles. Con este aprovisionamiento de armas, pólvora, ropas y semillas, el gobernador inició la conquista del resto del territorio. Justo después arribó otro barco, San Pedro, al mando del genovés Juan Bautista Pastene, que se puso al servicio de Valdivia.
Como era necesario facilitar las comunicaciones entre Santiago y Perú, el gobernador mandó a Juan Bohón a fundar la ciudad de La Serena (1544). También, ese mismo año a Pastene se le encargó explorar las costas del sur, alcanzando hasta la bahía de San Pedro y descubriendo las desembocaduras de los ríos Valdivia y Biobío.
En diciembre de 1547, el gobernador decidió viajar al Perú para reabastecerse y colaborar, en nombre del rey, en el término de la revuelta de los pizarristas. Llegó justo a la batalla de Jaquijahuana, en la que Pedro de La Gasca, enviado de Carlos V, se aprestaba a dar el golpe final contra Gonzalo Pizarro y sus seguidores, que habían provocado esta sublevación y decapitado al virrey Blasco Núñez de Vela. Los rebeldes fueron ejecutados y como recompensa, Valdivia fue confirmado como gobernador de Chile (1548) cuyos límites fueron: desde el paralelo 27º, hasta el 41º de latitud Sur y de la costa, cien leguas hacia el Este.
Lautaro: el genio militar
En la historia militar de los habitantes de Arauco se puede hablar con mucha propiedad de dos períodos: antes y después de Lautaro. Este gran guerrero nació hacia 1535, en las cercanías de Tirúa. Gracias a los conocimientos adquiridos como sirviente de Valdivia, enseñó a su pueblo nuevas formas de combatir, derribar a los caballos y desmontar a los jinetes. En la conducción de la batalla, usó ataques en oleadas sucesivas para debilitar al enemigo. Se le atribuyó, también, la introducción de armas, como el garrote y el escudo. Fue derrotado y muerto por Villagra en Peteroa (1557).
