Вскоре вышла из строя рация и связь с основным отрядом Че оборвалась – отряд «Хоакина» продвигался по северному берегу реки Рио-Гранде, в то время как Че Гевара действовал на южном берегу. 23 мая из отряда «Хоакина» бежал «разжалованный» боливиец «Пепе» (Хулио Веласко Монтанья) и сдался в плен боливийским войскам, рассказав все, что знал об отряде «Хоакина». Тем не менее 29 мая он был убит солдатами.
Подразделения 4-й и 8-й дивизий боливийской армии в рамках операции «Парабаньо», разработанной для района севернее реки Рио-Гранде, начали целенаправленные поиски отделившегося отряда. Когда в районе Белья-Висты армейские вертолеты начали искать партизан с воздуха, а боливийские ВВС обрабатывать джунгли напалмом, «Хоакин» принял решение уйти из определенной Че Геварой зоны. 4 июня отряд теряет «Маркоса» и «Виктора», которые попадают в засаду, отправившись к крестьянам за продуктами. После этого больше месяца «Хоакину» удается уходить от боливийской армии. 9 июля на реке Игера отстал от отряда и был убит в стычке с войсками боливиец «Серапио». Ещё через месяц, 9 августа, в бою погибает боливиец «Педро». Затем из отряда бегут «разжалованные» Эусебио и Чинголо, которые дают властям новую информацию о состоянии партизан, их тайниках и планах.
С оставшимися десятью бойцами «Хоакин» вновь отправляется на поиски отряда Че Гевары. 30 августа он вышел к хижине крестьянина Онорато Рохаса, которому власти пообещали 3 тыс. долларов за помощь в поимке партизан. Рохас вызвался показать «Хоакину» хороший брод через Рио-Гранде и снабдить отряд продуктами. Когда партизаны ушли, оставив Рохасу деньги, тот послал своего 8-летнего сына в гарнизон Ла-Лоха в 13 километрах от хижины. На рассвете 31 августа к дому Рохаса подошло подразделение капитана Марио Варгаса Салинаса.
В 17:00 к Онорато Рохасу пришёл «Хоакин» со своими бойцами. Они взяли продукты и, сопровождаемые Рохасом, отправились к переправе Йесо (Vado del Yeso, т. е. «меловой брод»), известной также как брод Пуэрто Маурисио (Puerto Mauricio) вблизи реки Ньянкауасу (Ñancahuazú), где капитан Варгас уже устроил засаду. Около 18:00 Рохас попрощался с бойцами на берегу Рио-Гранде и ушёл. «Хоакин», не выслав вперед разведку и не изучив обстановку, начал переправу всего отряда индейской цепочкой. Первым с мачете в руках шел Браулио, вторым «Алехандро», за ними «Мимолётная звезда» и остальные. Сам «Хоакин» замыкал колонну.
Когда боливийские солдаты открыли огонь, все десять бойцов отряда уже находились в воде. «Худенькая блондинка в светло-зеленой кофточке и солдатских брюках маскировочной расцветки, за плечами вещмешок и автомат» шла третьей. Она находилась на быстрине, когда пуля попала ей в грудь. Большинство партизан были убиты на месте. «Хоакин» успел выбраться из реки, и упал замертво на берегу.
Тело «Тани» было найдено через неделю в трёх километрах от места боя ниже по течению реки. В её вещмешке было обнаружено начатое письмо:
«
К месту находки на вертолете прибыл президент Баррьентос. «Таню» привязали к полозьям вертолета и перевезли в Вальегранде. Президент присутствовал на церемонии ее похорон с отданием воинских почестей.
Че узнал о гибели товарищей 4 сентября по радио. 7 сентября он оставил в своем дневнике запись: «Радио Ла Крус дель Сур объявляет об обнаружении трупа Тани-партизанки на берегу Рио-Гранде. Показания не оставляют правдивого впечатления». Свою собственную смерть он найдёт 9 октября, отметив ей сороковой день с момента гибели «Мимолётной звезды».
В охоте на Че участвовали прошедшие подготовку во Вьетнаме подразделения боливийских рейнджеров и сотрудники спецподразделений ЦРУ. По просьбе главы резидентуры ЦРУ в Ла-Пасе Ларри Стернфилда штаб-квартира ЦРУ в Лэнгли прислала в Боливию двух оперативников из числа кубинских эмигрантов – Феликса Родригеса и Густаво Вильольдо, оба из которых входили в «бригаду 2506» и участвовали во вторжении в заливе Свиней, отвечая там за разведку, саботаж и диверсии.
26 сентября отряд Че занял деревню Ла-Игера, перерезав телефонные провода. Однако партизан заметили расположившиеся на окрестных высотах солдаты 4-й дивизии. Авангард партизан попал в засаду, были убиты его командир и двое боливийцев. Двое попали в плен. Че назвал этот день в дневнике «поражением».