1866年9月1日至3日，盟军攻打并占领了位于巴拉那----巴拉圭河汇流处与马迈塔之间河流中的库鲁帕提(curupaity)炮台，洛佩斯要求和盟军进行停战谈判。谈判于9月12日进行，但因盟军方面坚持让洛佩斯离开巴拉圭流亡国外而失败。战争只能继续了，库鲁帕提炮台让阿根廷军队损失了1/3，用了10个月的工夫也没有打下来。冲锋的士兵一排排地倒在要塞前面，令亲自担任阿根廷军队总司令的米雷特总统颜面扫地。就在这时，天花开始肆虐，接着霍乱也开始流行，光是这两种疾病就造成了两方不少的死亡，也大大地打击了两方士兵的士气。有资料说，这些天花是洛佩斯故意利用天花病人用过的物品留在阵地上，然后再撤退，当阿根廷军队清理战利品的时候，就中招了。
阿根廷、巴拉圭联军陷入苦战的时候，巴西人也不好过。巴西刚开始介入乌拉圭内战的时候，只动用了1.6万人，但是随着战争的深入，随着巴西军队的失利，当时的欧洲观察员对联军动作的缓慢非常不满。这些欧洲人不了解拉美地形的特殊性--由于所有物资都要从几百英里以外沿着巴拉那河从布宜诺斯艾利斯和蒙德维地亚运到战场，后勤补给非常困难--他们却只管指责指挥官是懦夫，同时，在巴西的工商界也出现了换帅的呼声。还有一些人认为巴西军队失利的主要原因是雇用了一大批素质低下的、没有土地的黑奴，他们强烈呼吁巴西政府招募志愿兵。很快，巴西政府便动员了一支14万人的军队，同时巴西政府也用还以自由身作为奖赏，激励黑人奴隶作战。在英国的黄金支持下，巴西的工商业则加班加点，生产大批的武器和军火。
在联军苦撑的时候，巴拉圭方面撑不住了。因为，不论是食品还是武器，运输线都被联军封锁，而自身国内的生产却十分不够，甚至出现了部分二线部队使用长矛作战的情况，国内大部分地方开始实行配给制。
1867年，巴西和阿根廷继续补充兵力，兵力达4.8万人，并且拥有了一致骑兵部队，备有充足的武器和军需品，还完全控制了巴拉那河的河面，从而保住了一条主要的供给线。而巴拉圭军队减少到了1.5万人，而且半数是少年和老人，另外一半也是缺乏足够训练的新兵。
1866年巴西换掉了陆军元帅米特尔，由加西亚接任。在他接任时，巴西军队在8个月内仅仅前进了15英里。加西亚没有急于进攻，而是用了8个月做攻击的准备，同时也让海军方面下决心把最昂贵的舰艇调来专对付巴拉圭人的水雷和岸上的炮火。他精心地布置了一个计划，通过向东大迂回绕过了巴拉圭人的防御工事。1868年5月，他终于完成了对巴拉圭人的核心要塞虎美塔的包围。洛佩斯不得已率领大部队突破重围，仅留下很少但却是最英勇的战士守城。靠着每天不停地炮击，联军终于在3个月后攻陷了这个要塞。7月，盟军占领了重要的马迈塔防御基地，损失惨重的洛佩斯退缩到亚松森以南的比列塔，以组织保卫首都的最后一条防线。但是加西亚巧妙地通过巴拉圭河上的一处无人区，将部队带到巴拉圭人的后方，在巴拉圭河西岸的查科登陆，修筑了一条包围比列塔阵地两翼的道路，然后进行了围攻。
1868年10月1日，4艘巴西铁甲舰突破还掌握在巴拉圭军手中的安戈斯图拉炮台。1个月后，和其他几艘炮舰顺利在比列塔外的会师。12月5日，它们占领了通向巴拉圭防线的一条小河上的一座桥梁。经过几次决定性的战斗后，巴拉圭军队人数从8000降到3000。盟军对洛佩斯的司令部发起了最后的攻击，经过7天的战斗，巴拉圭军队被重创，巴拉圭首都亚松森陷落，加西亚急忙建立一个傀儡政府，接着宣布战争终于结束，他随即告老还乡。
但是洛佩斯仍然率领着他的1.3万人继续打游击，他仍然斗志旺盛，他的游击战经常在亚松森城外把巴西军队的阵地搅得一塌糊涂。不过他的兵力越来越成问题，连8岁的孩子也戴上假胡须跟成年人一起作战。
巴西人开始了14个月的清剿，洛佩斯被迫撤退到巴拉圭东北部山区。在这里他陷入了走投无路的境地，他怀疑很多人在出卖他，开始处决他最亲密的追随者。1870年在2月底在亚松森北面200余公里的阿基达班河岸他被包围了，但他拒绝投降，还下令将他的母亲和姐妹也处决掉。两天以后的3月1日他被巴西军队俘获随即被巴西军用大刀将他砍死，乱葬在丛林中。
结果
巴拉圭战争是南美历史上规模最大、最惨烈的一次战争。巴拉圭不但是赔了夫人又折兵，还差点亡国灭种。正如我上面比较地图时候说的那样，巴西和阿根廷通过这次战争瓜分了巴拉圭约14万平方公里国土，而巴拉圭不仅失去了大片国土，其人口也从战前的52万多减少到不足21万，其中成年男子不到2.8万，同时巴拉圭还向巴西和阿根廷支付了巨额赔款约680万美元，相当于战前巴拉圭6年的国民生产总值，战后的巴拉圭，满目疮痍，土地荒废，在相当长的一段时间内，各种生产活动均由妇女承担，社会经济长期无法恢复。还使得巴拉圭70％的国土包括最富庶的地区被三国联盟军队长期军事管制。1876年，阿根廷和乌拉圭联手排挤巴西，巴西的军事力量才撤出乌拉圭，而阿根廷直到1890年才最后完成撤出巴拉圭占领区的军事行动。当然，三国同盟也付出了巨大代价，在战争中死伤士兵19万人。这是人类历史上一场史无前例的惨烈战争。