Los partidarios de José Miguel Carrera habían sido alejados del poder por el nuevo gobierno y comenzaron una agitación opositora; no querían que Chile interviniese en operaciones fuera de su territorio, y como la continuación del plan sanmartiniano era esencial, incluso para la garantía de la independencia de Chile, O'Higgins tuvo que dar a su gobierno un carácter dictatorial para contrarrestar cualquier movimiento perturbador de sus planes.
Juan José y su hermano Luis se envolvieron — de acuerdo a Benjamín Vicuña MacKenna, a instigación de su hermana Javiera — en la llamada conspiración de 1817. El plan era volver a Chile con el propósito de apresar a O'Higgins y San Martín, forzándolos a abdicar y darles el poder. Contaban para esto con el apoyo de sus partidarios en Chile, sector que creían era considerable y que estaba a su espera.
Esos planes estaban avanzados en junio de 1817, los conspirados incluso se habían repartido los puestos del futuro gobierno: Manuel Rodríguez seria "dictador en lo político". El general Brayer (quien había llegado con José Miguel y ahora daba servicio en el Ejército de Los Andes) estaría a cargo del ejército. José Miguel sería enviado de nuevo a Estados Unidos a organizar una nueva flota. Luis Carrera, a la cabeza de una de las columnas armadas de sus partidarios que se organizarían en Santiago, capturaría a O'Higgins, mientras Juan José, al mando de la otra, se reservaba la captura y juicio militar de San Martín. A principio de ese mes los conjurados empezaron a viajar, por separado y en grupos pequeños a Santiago. A fines del mismo, los siguió Luis Carrera, disfrazado de mozo de un oficial de apellido Cárdenas. Y, finalmente, el 8 de agosto, Juan José, como amigo y compañero de viaje de un impresor.
Una vez juzgados y condenados por el delito de conspiración en contra del Gobierno de Chile, los hermanos Juan José y Luis Carrera Verdugo fueron fusilados por orden del Gobernador de Mendoza Toribio Luzuriaga, el 8 de abril de 1818, fecha en que Juan José y Luis tenían 36 y 27 años de edad respectivamente.
Vicuña Mackenna llama al plan, entre otras cosas, una “funesta y loca trama”, producto de ”el sueño de una mujer” (es decir, Javiera) agregando que cuando José Miguel se enteró, habría dicho: “Mis hermanos se pierden. No son hombres para estas empresas. No tienen ni discreción, ni recursos, ni es ésta tampoco la época”.
Apropiado o no, el plan comenzó a desbaratarse rápidamente, aún antes que todos los implicados pudieran cruzar la Cordillera. Por algún motivo, Luis Carrera asaltó un postillón para robarle las cartas y fue apresado en Mendoza. Su compañero de viaje confesó de inmediato, lo que llevó al arresto de Juan José en la posta de Barranquita, Provincia de Cuyo, el 20 de agosto de 1817. Ambos hermanos fueron trasladados a la cárcel en Mendoza.
El resto de los conjurados fueron capturados en Chile, alrededor del 8 de febrero de 1818. Junto a ellos fueron arrestados numerosos carrerinos (incluyendo a Manuel Rodríguez). Los conspirados eran sólo doce, pero es posible que Rodríguez hubiera estado al tanto. Sin embargo, este juró que no sólo no sabía nada, sino que nunca estaría envuelto en tales maniobras.
A pesar que los Carrera estaban detenidos en Mendoza y dado que los cargos eran de subversión contra el gobierno de Chile, los documentos relevantes fueron enviados a Santiago para la atención de O'Higgins y San Martín. En la práctica, eso significó que el juicio se alargaba indefinidamente: los dos generales tenían otras preocupaciones más urgentes. Al mismo tiempo, y de acuerdo a Benjamín Vicuña Mackenna, la falta de seriedad de la tentativa se hacía evidente. La mayoría de los acusados - incluidos Manuel Rodríguez - fueron puestos en libertad. Esto hacía prever un desenlace relativamente benigno para los hermanos.
Desgraciadamente para ellos, en Mendoza fueron adicionalmente acusados de querer escapar con la ayuda de prisioneros realistas, a quienes intentaron armar y organizar para derrocar las autoridades provinciales e invadir Chile (cargos que Luis Carrera reconoció implícitamente). A mayor desgracia, el descubrimiento de la tentativa coincidió con la noticia de la derrota patriota después de la Sorpresa de Cancha Rayada (1818). Se temía una invasión realista ya sea desde Chile o desde el sur de Argentina. Como consecuencia de todo esto fueron encontrados -en lo que a lo mejor puede ser llamado un juicio sumario- culpables de los delitos de "lesa patria" y "actos contra la plaza" y condenados a muerte por el gobernador de Mendoza, Toribio de Luzuriaga