11 сентября, когда запасы еды в городе почти иссякли, Эстигаррибиа выпустил всех жителей, но его солдаты еще держались.
18 сентября командование альянса, зная от перебежчиков о бедственном положении осажденных, направило им второй ультиматум. В нем говорилось, что гарнизон должен сдаться немедленно, в противном случае через два часа начнется штурм и защитники города будут беспощадно уничтожены.
В ультиматуме также содержалось обещание отпустить по домам всех офицеров. Это обещание выглядело довольно цинично, так как союзники знали, что по парагвайским законам добровольная сдача в плен приравнивалась к государственной измене и каралась смертью.
К тому моменту многие парагвайские солдаты настолько ослабли от голода и болезней, что едва могли держать оружие. Поэтому на спешно созванном военном совете было принято единогласное решение: согласиться на капитуляцию с одним-единственным условием: не выдавать уругвайцев на расправу Флоресу.
Командир «Парагвайского легиона», полковник Федерико Гильермо Баес
За несколько минут до объявленного времени штурма на городском валу затрепетали белые флаги. Затем Эстигаррибиа с группой офицеров вышел из города и торжественно отдал шпагу бразильскому императору, сказав, что вынужден сделать это, поскольку его люди «более не в силах преодолевать голод и смерть». Вместе с ним сдались 5574 человека, в том числе 59 офицеров. Некоторые из них уже находились за гранью выживания и умерли в последующие дни, несмотря на то, что их начали кормить.
Никто из пленных офицеров не воспользовался обещанием союзников и не вернулся в Парагвай, где их ждала лишь позорная казнь. Более того, многие согласились вступить в Легион, хотя при отказе им, в отличие от рядовых солдат, не грозило рабство.
Полковника Эстигаррибию союзники тоже пытались склонить к сотрудничеству, зная о его высоком положении в обществе. Привлечение на свою сторону такого человека дало бы им сильный пропагандистский козырь. Его убеждали в том, что война ведется за освобождение парагвайцев от тирании, что альянс не стремится покорить Парагвай и не имеет каких-либо захватнических планов. Однако полковник наотрез отказался не только возглавить «легион предателей», но и вступить в него. Заочно приговоренный к расстрелу на родине, он просидел три с половиной года в Бразилии под домашним арестом и умер в 1869 году, не дожив всего нескольких месяцев до конца войны.
Узнав о падении Уругваяны, гарнизоны Итакуи и Сан Борхи ушли в Парагвай. Таким образом, из корпуса Эстигаррибии спаслось всего около двух тысяч человек, а остальные погибли в боях, умерли от голода и болезней либо оказались в плену.
Безвозвратная потеря 10 тысяч бойцов стала для Парагвая очень тяжелым ударом, ведь это составляло без малого четверть парагвайской армии. Тем более что союзники потеряли во много раз меньше и захватили почти все оружие экспедиционного корпуса. Период эйфории и быстрых удач парагвайской армии закончился первым жестоким поражением.
Крах уругвайской авантюры ознаменовал финал первого этапа Великой войны, в котором Парагвай обладал инициативой и вел активные наступательные действия. В создавшейся ситуации Лопес решил, что дальнейшее удержание плацдарма в Корьентесе становится бессмысленным и слишком опасным. На реке Парана хозяйничал бразильский флот, а высвободившиеся после капитуляции Уругваяны силы альянса могли в любой момент перейти в наступление. Признав провал своих планов прорваться к морю и «переформатировать» Уругвай, Лопес 3 октября отдал приказ об отводе войск с аргентинской территории.
Отступление парагвайцев из Корьентеса, Эмпедрадо и Бела Висты сопровождалось массовыми грабежами. С оккупированной территории угнали более 100 000 голов скота и вывезли все, что только можно, вплоть до дверей и оконных рам. Две недели парагвайские суда курсировали между Корьентесом и пристанью Пасо-де-ла-Патриа на парагвайском берегу Параны, приходя в город пустыми и уходя с набитыми трюмами. Опустошению подверглись не только магазины, гостиницы, частные дома и общественные здания, но и церкви. Корентинцы, опасаясь за свои жизни, не пытались этому мешать.