Después de la invasión del Paraguay a la provincia de Corrientes (que prolijamente rapiñaron a lo largo de un año) con la intención de avanzar sobre territorio brasilero, las fuerzas de la Triple Alianza lograron el repliegue de las fuerzas paraguayas hacia su tierra y retomaron la iniciativa. Le tocaba a Paraguay defender su territorio. Las tropas de la Alianza cruzaron por Paso de la Patria, y después de un enfrentamiento menor en Estero Bellaco, se establecieron en la zona de Tuyutí para estudiar el terreno. La cautela del general Mitre se debía a lo accidentado de la zona, con esteros y lagunas, de los que no había mapas. López aprovechó este impasse para atacar por sorpresa al enemigo por tres flancos. De haber logrado su cometido, otro hubiese sido el destino de la guerra, pero el ataque se atrasó y faltó coordinación entre las fuerzas paraguayas que, de esta forma, quitaron el factor sorpresa. Las tropas argentino-brasilero-uruguayas retrocedieron en un primer momento, pero se rearmaron y contraatacaron. La caballería paraguaya fue destrozada. Los aliados hicieron valer su superioridad numérica (eran alrededor de 40.000 hombres sumando los tres ejércitos contra 28.000 guaraníes) y la capacidad de fuego aliado, ya que contaban con 60 cañones contra menos de 10 de los paraguayos.
Se sucedieron actos de heroísmo por ambos bandos, soldados defendiendo el honor de sus patrias que pelearon con furia devastadora, convirtiendo a ésta en la batalla más sangrienta librada en América Latina.
Un joven abanderado paraguayo, al darse cuenta que era el único sobreviviente de su regimiento, decidió no entregar su bandera, a la que destrozó con los dientes ante la mirada azorada de los soldados brasileros que intimaban su rendición. Después el joven guaraní se arrojó al Estero. Era mejor morir que rendirse. Esto fue solo una muestra del coraje guaraní, que asombraría más de una vez a los aliados.
Mucho se ha hablado de la pujanza paraguaya. Efectivamente, tenían el primer tren de América Latina y una fundición, pero no tenían médicos, contaban con solo dos médicos ingleses para todo el país… de hecho, los soldados paraguayos heridos preferían caer prisioneros de los argentinos que le ofrecían atención y asistencia médica.
Después de Tutytí, López se vio obligado a encerrarse en la Fortaleza de Humaitá, que sería un baluarte dificilísimo de tomar y costaría la vida de miles de argentinos en la batalla de Curupaití.