José María Paz cayó prisionero en Santa Fe el 10 de mayo, mientras realizaba inspecciones del terreno, una montonera santafesina boleó el caballo de José María Paz cerca de El Tilo y lo tomó prisionero. El ejército de Paz perseguía unas partidas de las fuerzas cordobesas de Reynafé que lo hostilizaban, y en uno de los enfrentamientos después de algunos tiros, se mezclaron ambos grupos, lo que permitió que los milicianos reconocieran a Paz, quien salió al galope para evitar caer en manos enemigas. Pero el soldado Francisco Zeballo alcanza a bolearle el caballo con lo que detuvo la huida del jefe unitario.
Una carta de Estanislao López al gobernador delegado de Santa Fe, Pedro de Larrechea, el 19 de abril de 1831, decía así:
"Me he acampado en ese punto (alrededores de El Tío) y deberé estar algunos días para dar lugar a que medio se repongan las caballadas del ejército. Entretanto le llaman la atención al enemigo a todos lados: el sur de la Sierra anda el capitán Arredondo; al norte hay tres partidas fuertes, que se comunican con los comandantes Bustos y Reinafé; y una de ellas entró en Ischilin, donde murió el sargento unitario Arce, a pesar de estar el coronel Plaza con una división en el Totoral. Éste sabemos que se ha replegado hacia Las Cañas, cerca de Caroya, donde será atacado si permanece algunos días".
En el mes de abril hubo encuentros secundarios entre las partidas santafesinas y grupos de caballería que destacaba Paz para impedir sus depredaciones y correrías. Pero eso no decidía la situación y Paz procuró llegar a un combate decisivo.
Jose Maria Paz fue entregado prisionero a Estanislao López, fue trasladado a Santa Fe, donde comenzó una etapa en prisión que se extendería por ocho años; los primeros cuatro en Santa Fe, mientras Rosas pedía a López que lo ejecutara, a lo que el santafesino se negó.Durante su cautiverio en la aduana en Santa Fe, Paz comenzó a redactar sus Memorias. También allí, el 31 de marzo de 1835 contrajo matrimonio con su sobrina Margarita Weild, que le asistía en la prisión.
La pérdida de varias de las provincias del interior le obligaba a renunciar a la idea de la organización de un nuevo ejército para volver con él a Córdoba en el caso de contraste en la lucha que buscaba contra Estanislao López, a quien habían reforzado tropas de Buenos Aires. Y Quiroga se hallaba ahora en condiciones de reunir fuerzas en las provincias cuyanas y en La Rioja para caer por tercera vez sobre Córdoba.
Llegó el mes de mayo; Paz decidió buscar a López y librar una batalla antes de que se le reuniese Balcarce con el grueso de las tropas porteñas. El 10 de mayo se puso en marcha en busca del enemigo, que había acampado a 10 km al este de El Tío con la división de Reinafe al norte. Al oscurecer oyó un tiroteo a vanguardia y, a pesar de que no le favorecía la oscuridad, quiso aprovechar la oportunidad para caer sobre la caballería santafesina. Para conocer personalmente el terreno y las posiciones del adversario antes de que la noche hubiese cerrado, se adelantó con un ayudante, un ordenanza y un baqueano; pero en lugar de encontrarse con su caballería adelantada se encontró con una partida enemiga que lo reconoció y persiguió; su caballo fue boleado y el jinete cayó a tierra; rodeado inmediatamente, fue tomado prisionero sin que pudiese ser socorrido por sus acompañantes. Todo fue cuestión de contados minutos, pero bastaron para decidir el fin de la campaña.
Dos días después informó Estanislao López desde el cuartel general sobre el río Segundo al gobernador delegado de Santa Fe sobre el acontecimiento, la presencia del general Paz prisionero en su campamento, y la muerte de su ayudante el teniente Raimundo Arana; la avanzada santafesina, integrante de la milicia de Santa Rosa al mando de Esteban Acosta, de la división de Reinafé, fue la que realizó la proeza.
El prisionero fue enviado a Santa Fe el 13 de mayo, siendo tratado en el campamento de López con mucho respeto y consideración, "para hacerle conocer --decía López— cómo se manejan con sus prisioneros los federales"; y recomendaba igual conducta al gobernador delegado. "Conviene —le escribía— acomodarlo en la Aduana, en una habitación cómoda y decente, donde esté solo, inaccesible a la seducción, pero que no lo insulten".
Comprendió Paz que la campaña que había sostenido había llegado a su fin y se mostró dispuesto a poner término a la guerra; en ese sentido escribió cartas a, Pedernera, Larraya, Correa, Mariano Acha, Eusebio Agüero, su ministro de relaciones exteriores, a Julián Paz, hermano suyo y su ministro de guerra. En Córdoba, por renuncia del gobernador delegado Martínez, asumió el mando Aráoz de Lamadrid.
López comunicó a Rosas la noticia del suceso inesperado y le remitió el fiador y la manea que usaba el prisionero y las bolas con que el soldado Federico Zeballo inmovilizó el caballo que montaba.