En Miraflores, al igual que en Chorrillos, el dictador peruano, instaló sus hombres en una línea defensiva tan larga, que los los soldados de un extremo no podrían acudir en ayuda del otro, pensando que el ejercito chileno atacaría por todo el frente, suposición que resultó falsa, llevando al fracaso a sus valientes hombres y a la capital peruana. 

Se había acordado una tregua de agresión entre las tropas de ambos países, buscando la posibilidad de acabar de una vez con la guerra.

A medio día, Baquedano fue a recorrer la línea de avanzada en compañía de su jefe de estado mayor  y el coronel Pedro Lagos, en busca de un lugar para instalar las divisiones Lynch y Sotomayor, pero se aproximaron imprudentemente hacia las líneas peruanas, las cuales pensando en que los chilenos atacarían, abrieron fuego contra ellos creando gran confusión y dando con esto terminado el amnisticio.

Tan pronto se sintió el fuego, la división Lagos, que estaba en descanso adelantada en la línea chilena, contesto el fuego. La batalla comenzó a cobrar una inusitada violencia. La situación de la división chilena se hizo critica, siendo auxiliados por los Zapadores y el regimiento Valparaíso.

La batalla se hace general en todo el frente. A las 4 PM, los chilenos habían logrado equilibrar la acción y amenazando en avanzar, enviando a la caballería a atacar el flanco izquierdo de las fuerzas del coronel Suárez que progresaban hacia el sur.

Pese al valor y la decisión de las tropas de los coroneles peruanos Suárez y Dávila, los chilenos fueron tomando una a una las trincheras adversarias y a las 6 PM toda la línea defensiva del Perú, estaba en poder de los chilenos, mientras los restos desbandados de las unidades del ejercito limeño huían por la llanura y muchos soldados aprovecharon el caos para saquear las casas en medio de la confusión. Otros asesinaron civiles, especialmente chinos, quemándoles sus puestos y quemándolos vivos. Solo pudieron ser detenidos por una guardia de extranjeros que se tuvo que formar para la ocasión.

  La línea defensiva del ejercito de Piérola se había hundido, mientras el ya había huido lejos del lugar antes de finalizada la batalla y con ello la posibilidad de evitar que los chilenos entraran a Lima.