Вмешательство дипломатов также не принесло успеха. Бывший генерал армии США Килпатрик, посол США в Чили, потребовал от Роджерса атаковать броненосец "Нумансия". Коммодор Роджерс командовал отрядом, который был направлен с Западного побережья США на Восточное для усиления защиты Сан-Франсциско, и располагал двухбашенным монитором "Монаднок" (водоизмещение 3400 т, четыре 15-дюймовых гладкоствольных дульнозарядных пушки Дальгрена), а также пятью деревянными колесными корветами во главе с флагманским "Поуэтэн". Однако он отказался от любого вида вмешательства, так как это означало объявление войны Испанскому королевству, тем более, что самого Килпатрика генерал Шерман характеризовал как "старого дурака", к мнению которого прислушиваться не стоило. Тем не менее, высказывания американского посла стали известны Мендесу Нуньесу, и он сообщил Роджерсу, что если тот попытается защитить Вальпараисо, то ему придется уничтожить американские корабли: "возможно, что Ваш "Монаднок" сильнее моей "Нумансии", но я думаю, что от остальных Ваших кораблей я Вас избавлю...", а также то, что "...Испания, королева и я предпочитают честь без кораблей, чем корабли без чести...".
31 марта 1866 г. испанцы построились в кильватерную колонну из четырех кораблей (фрегаты "Вилья де Мадрид", "Рейна Бланка", "Ресолусион" и канонерка "Венседора"). Огневая мощь эскадры составила 138 орудий. Перед тем, как покинуть берег Чили, испанцы захватили и сожгли торговые и рыболовные корабли, тем самым уничтожив самый большой и важный торговый флот западного побережья Латинской Америки.
Город подвергся бомбардировке. Выпустив 2600 снарядов, испанцы разрушили склады, старый невооруженный форт, железнодорожную станцию и несколько других общественных зданий. В городе бушевали пожары, на тушение которых прибыли пожарные бригады из соседнего Сантьяго. Убытки от бомбардировки города составили около 14 млн. песо (2 млн. ф. ст.), половину из которых понесли британские и американские торговые компании. Предупрежденные заранее испанцами жители покинули свой город.
Затем испанская эскадра вышла к берегам Перу с намерением повторить свой "успех" в крупнейшем перуанском порту Кальяо. Командующий не учел только тот факт, что Кальяо еще самими испанцами в период колониального господства был превращен в сильнейшую морскую крепость на западном побережье Южной Америки. Правительство Перу старалось поддерживать боеспособность фортов и батарей на современном уровне и частично перевооружило береговую артиллерию крупного калибра на британские нарезные пушки Блэкли и Армстронга.
Испанцы блокировали Кальяо 25 апреля 1866 г. Два дня спустя Мендес Нуньес назначил дату бомбардировки на 1 мая, однако потом перенес на 2 мая. Для Испании 2 мая было годовщиной начала восстания 1808 года против наполеоновских войск. Для проведения операции испанцы стянули к городу все наличные корабли. Ударную силу составили "Нумансия", пять фрегатов и канонерская лодка. Собранная эскадра представляла собой наибольшую морскую силу Испании со времен Трафальгарской битвы.
Президент Прадо заранее, до прихода испанцев, мобилизовал все имеющиеся в его распоряжении силы армии, флота и гражданского населения для отражения атаки. Новая линия обороны строилась по берегу бухты с севера на юг из подручных материалов очень быстро. Командовать обороной города был назначен талантливый либеральный политик военный министр Перу Хосе Галвес. Северные батареи группировались вокруг форта Аякучо и башни Хуанин. Позицию южного сектора обороны укрепляли форт Санта-Роза, башня Ла-Мерсед, батарея Зепита и железнодорожная батарея. Всего в системе обороны имелось 52 орудия, включая несколько крупнокалиберных нарезных пушек в кирпичных казематах фортов, земляных батареях и двух бронированных железной броней башнях. Капитан Лисардо Монтеро командовал отрядом кораблей активной обороны (еще 13 орудий) из трех вооруженных пароходов и двух небольших броненосцев собственной перуанской постройки ("Лоа" и "Виктория"), которые прикрывали северную часть линии обороны. Кроме того, в окрестностях города располагалась пехотные и кавалерийские части перуанской армии. Штаб обороны во главе с военным министром располагался в башне Ла-Мерсед.