Entre noviembre de 1934 y enero de 1935 el avance paraguayo fue frenético, al punto que el 14 de enero Estigarribia tomó una banda del río Parapetí, logrando el sueño imposible de tocar el punto más al norte de la aspiración paraguaya sobre el territorio chaqueño. El combate había llegado de manera insospechada a los contrafuertes de la cordillera de los Andes (cordillera del Aguaragüe), donde la ventaja geográfica y el conocimiento del medio fue un factor para destacar la capacidad combativa del soldado boliviano.
Al comenzar la guerra Bolivia fue vista internacionalmente como el país agresor y como la nación más poderosa de las dos, por esa percepción Paraguay logro simpatía para su causa. En 1933 una comisión de neutrales pidió el retroceso de Bolivia hasta Ballivián. En la conferencia de paz de diciembre de 1933 se logró un armisticio de algo más de un mes.
En 1934 los representantes bolivianos David Alvestegui, Alberto Ostria, Enrique Finot y Casto Rojas lograron notables éxitos diplomáticos hasta invertir la figura. Paraguay apareció como nación agresora y Bolivia logró la ratificación del libre tránsito de sus productos por las naciones vecinas, salvo claro, Argentina. Se levantó el embargo de armas contra Bolivia y se lo mantuvo contra Paraguay que se retiró de la Liga de las Naciones. En junio de 1935, bajo la presión del canciller argentino Carlos Saavedra Lamas que estaba claramente a favor de Paraguay, se intensificaron las negociaciones de paz. El 12 de junio de 1935 se firmó el protocolo de paz entre los cancilleres Tomás Elío de Bolivia y Luis Riart de Paraguay. El 14 de junio a las 12 del mediodía terminó la guerra. Entre 1935 y 1938 se realizaron ardua: negociaciones para definir los nuevos límites, devolver prisioneros y lograr una salida soberanía de Bolivia al río Paraguay (que finalmente se le negó). El 21 de Julio de 1938 se firmó en Buenos Aires el tratado de paz, amistad y límites definitivo entre Bolivia y Paraguay, lo suscribieron Eduardo Diez de Medina y Enrique Finot por Bolivia y Cecilio Baez y José Félix Estigarribia por el Paraguay.
La guerra dejó un saldo terrible. Bolivia movilizó tres ejércitos con un total de 200.000 hombres, con un saldo de 50.000 muertos y 20.000 prisioneros. El costo de la guerra fue de 228 millones de dólares, financiados por el banco Central y algunos préstamos de empresarios mineros ya que tenía su crédito internacional suspendido. La consecuencia fue el inicio de un proceso inflacionario. Paraguay movilizó 150.000 soldados, con un saldo de 10.000 muertos y 2.500 prisioneros. El costo de la guerra fue para ese país de 128 millones de dólares.