Tras la huída de las tropas aliadas luego del triunfo chileno en la Batalla de Tacna, en el Campo de la Alianza, la dotación peruana apostada en Arica quedaba completamente aislada, huérfana de ayuda y a merced del Ejército chileno.

Por su parte el General Manuel Baquedano, ya pensando en el ataque a la Capital peruana, no estaba dispuesto a dejar fuerzas enemigas a sus espaldas y menos una plaza tan importante como lo era el Puerto de Arica, decidiendo el ataque sobre el Coronel Bolognesi y sus hombres, designando para dicha misión al Coronel Pedro Lagos, con un total de 5.380 hombres pertenecientes a los Regimientos Buin, 3º de Línea, 4º de Línea, Lautaro, Bulnes, dos Escuadrones del Carabinero de Yungay, dos Escuadrones del Cazadores a Caballo y cuatro Baterías de Artillería, suficiente cantidad de hombres para asegurar un nuevo triunfo para las armas chilenas.

El Coronel Francisco Bolognesi, enterado del fracaso aliado en Tacna, envía varios telegramas al 2º Ejercito del Sur, apostado en Arequipa, que comandaba el Coronel Leiva, pidiéndole que acudiera en auxilio de sus posiciones, pero lamentablemente para él y sus tropas no hubo contestación positiva. Cada vez estaban más solos en Arica.

El día 1 de Junio el Comandante Rafael Vargas comandando las fuerzas de caballería partieron rumbo al Puerto de Arica, y al llegar al río Lluta son atacados sorpresivamente. Una vez reorganizados, se lanzan en persecución de los atacantes capturando a dos individuos, el Ingeniero Teodoro Elmore y su Ayudante, quienes portaban planos en los cuales se indicaban las posiciones donde se encontraban ubicadas las minas que llenaban la ciudad.

El 4 de Junio, las fuerzas de Lagos comenzaron a coronar el plan chileno, enviando a la Artillería de Campaña al N. E. de la ciudad.

Convencido de la futura victoria, el Jefe chileno decide enviar al Coronel José de la Cruz Salvo como parlamentario ante Bolognesi, pidiéndole rendición, para evitar así un innecesario derramamiento de sangre. El siguiente es el dialogo que hubo según Vicuña Mackenna en su libro La Campaña de Tacna y Arica:

Bolognesi.- Le oigo a usted señor.

Salvo.- Señor, el General en Jefe del Ejército de Chile, deseoso de evitar un derramamiento inútil de sangre, después de haber vencido en Tacna al grueso del Ejercito aliado, me envía a pedir la rendición de esta plaza, cuyos recursos en hombres, víveres y municiones conocemos.

Bolognesi.- Tengo deberes sagrados y los cumpliré quemando el último cartucho.

Salvo.- Entonces está cumplida mi misión

Bolognesi.- Lo que he dicho a usted es mi opinión personal; pero debo consultar a los jefes, y a las dos de la tarde mandaré mi respuesta al Cuartel General chileno.

Salvo.- No señor Comandante General, esta demora está prevista, porque en la situación que previamente nos hallamos una hora puede re decidir de la suerte de plaza. Me retiro.

Bolognesi.- Dígnese usted aguardar un instante, voy a hacer la consulta aquí mismo y en presencia de usted.

Fue unánime el apoyo a la decisión de Bolognesi. Todos decidieron pelear hasta quemar el último cartucho.

De vuelta al Cuartel chileno, el Coronel Salvo da cuenta del resultado de su misión. La suerte esta sellada para la guarnición ariqueña.

Los días venideros hubo escaramuzas entre la Artillería de ambos bandos, pero sin causar daños de consideración.

El 6 de Junio, el Coronel Lagos envió un segundo parlamentario, eligiendo esta vez al Ingeniero Elmore, quien ni siquiera fue recibido por el Jefe peruano. Fracasadas las tentativas, el Jefe chileno decide atacar a la brevedad.

Bolognesi sabía perfectamente que el ataque chileno se realizaría pronto, por lo que decidió hacer una redistribución de sus fuerzas. El coronel Inclan con los granaderos se situaron en el Fuerte Este. Los soldados que formaban el regimiento Artesanos de Tacna, ocuparon el Fuerte Ciudadela. El capitán Moore con los cazadores de Piérola se ocuparon de las defensas de las baterías del Morro, allí estaban también el coronel Bolognesi y sus servidores de artillería.

Aprovechando la oscuridad de la noche, el 3º y el 4º de línea bajaron hacia el Valle de Azapa y luego al sector de serranías. El 3º quedo frente al Fuerte Ciudadela y el 4º frente al Fuerte Este.

Los centinelas del Ciudadela, sorprendieron el avance de los chilenos e hicieron fuego, alertando a los defensores que corrieron a sus puestos. Los del 3º de línea al ser descubiertos, se lanzaron al asalto a toda carrera. Una vez atravesados los mil metros que los separaban del fuerte cayeron sobre las trincheras abriéndolas con los corvos, saltando luego al interior de ellas. El primero en hacerlo fue el subteniente José Ignacio López, quien arrió el pabellón bicolor peruano. Al ingresar mas atacantes al Ciudadela, estallaron dos minas haciendo volar por el aire a algunos soldados chilenos. El uso de las minas enfureció a los atacantes, quienes se precipitaron sobre sus enemigos, dando muerte  a cuanto defensor que hallaron, sin importar si se rendía o no. Los oficiales trataron de calmar a sus soldados, pero eso fue imposible. Mientras a las 4 AM el 4º de Línea se dirigía al Fuerte Este.

Apenas aclaro el día, su avance fue descubierto por la infantería y artillería peruana que abrió fuego contra ellos. Al igual que contra el Fuerte Ciudadela, los asaltantes al conquistarlo, dan muerte a todo enemigo que alcanzaron.  

La lucha fue mas corta que la del 3º de línea, pues la mayor parte de los defensores emprendieron retirada hacia el Morro.

Mientras tanto, el regimiento Lautaro, a las ordenes del coronel Barbosa, capturaba la batería San José. Los fuertes Santa Rosa y 2 de Mayo fueron dinamitados por sus propios defensores.

Cuando el 3º y 4º de línea ya habían conquistado sus posiciones, se lanzaron en pos del Morro, olvidándose de las ordenes recibidas de esperar al regimiento Buin.

Una verdadera lluvia de balas caía sobre los chilenos, causando gran mortandad en sus filas; pero con sin igual furia siguieron avanzando. En pocos momentos alcanzaron la cima de la fortaleza, cayendo sobre los enemigos dando muerte de forma brutal a los oficiales Francisco Bolognesi y Juan Moore, salvando la vida de los demás oficiales peruanos, la oportuna llegada de oficiales chilenos que calmaron a sus hombres, evitando así mas derramamiento innecesario de sangre. Cuando la bandera chilena fue izada en el mástil del Morro por el teniente del 4º de línea Casimiro Ibáñez, el capitán del buque peruano Manco Cápac, abriendo las válvulas de su monitor lo hundió en el mar.