Efectivamente, Manco Inca no tardó en enfrentarse a los españoles al darse cuenta de la verdadera entraña de estos invasores, muy ávidos de metales preciosos e inclinados a cometer villanías y a faltar la palabra empeñada. Así, en 1536 puso sitio al Cuzco, cercando a un grupo de españoles y sus aliados indígenas, y a la vez envió parte de su ejército, al mando de Titu Yupanqui, a sitiar la recientemente fundada población española de Lima, además de enviar una expedición "de castigo" contra los huancas por su "traición" al imperio. Tras meses de asedio, los españoles y sus aliados rompieron el cerco del Cuzco y tras tomar la fortaleza o templo de Saqsayhuamán recuperaron el control de la ciudad. Los ejércitos del inca que atacaban Lima, también se desbandaron (1538).

De todos modos, la rebelión de Manco Inca constituyó una verdadera guerra de reconquista incaica, en la que perecieron unos dos mil españoles y muchos miles de indígenas de uno y otro bando, lo que prueba fehacientemente que la conquista española no había finalizado en Cajamarca en 1532. Hasta mediados del siglo XX, era tópico común sostener que los españoles, pese a su inferioridad numérica, habían triunfado gracias a su superioridad técnica, al uso de las armas de hierro y de los caballos o por el auxilio divino, pero este mito fue desmontado por el historiador peruano Juan José Vega, quien resaltó el importante papel cumplido por las etnias dominadas por los incas, como los huancas, los chachapoyas, los cañaris, quienes apoyaron en masa a los conquistadores españoles, siendo en realidad los verdaderos artífices de la victoria española.

Incas de Vilcabamba (1538-1572)

Al perder su autoridad y su imperio, Manco Inca se retiró a su reducto de Vilcabamba, en las selvas al norte del Cuzco. Allí, él y sus descendientes, conocidos como los incas de Vilcabamba, resistieron hasta 1572, año en que el último de ellos, Túpac Amaru I, fue finalmente capturado y trasladado al Cuzco, donde fue ejecutado.