В условиях постоянных неудач цель войны теряла смысл как для офицерского корпуса Боливии, так и ее генералитета. В этом плане чрезвычайно показателен доклад одного из «поджигателей» войны генерала Э.Пеньяранды военному министру Боливии Гуачалье, в котором он честно обрисовал катастрофическое падение морали войск и осознание генералитетом собственной некомпетентности. Полковник Родригес в своём майском докладе президенту подсчитал, что для перехода в наступление потребуется ещё 50000 солдат и 500 грузовиков. К этому времени в боливийском конгрессе окончательно оформилась антивоенная оппозиция под руководством Овидио Уриосте, что еще больше осложняло позиции президента Л.Техады Сорсано, который стоял перед лицом нового призыва.
В Асуньсьоне тоже стали понимать неизбежность прекращения военных действий. Истощение людских резервов: в феврале были призваны рекруты 1917 года, эмбарго на поставки оружия и нарастание интенсивности боев в Северном Чако, ясно показали, что ресурсы страны на исходе. Все запасы иностранной валюты истрачены, а внутренний государственный долг достиг астрономических размеров. По данным парагвайского историка А.Гонсалеса парагвайские закупки за рубежом составили 6417600 долларов США в период с 1927 пл 1932 годы и 6659262.26 долларов США в период с 1932 по 1935 год.
В 1932-1935 годах Парагвай призвал под ружьё 140000 человек, из которых 36000 полегли на поле брани, 2500 попали в плен, а 1600 дезертировали, сбежав за границу. Из оставшихся ста тысяч 47300 были демобилизованы по ранению или болезни, а пять тысяч лежали в госпиталях. В армии оставалось 47600 военнослужащих. Неудачное наступление на Чарагуа стало очередным звонком к прекращению войны: стало ясно, что полная победа в войне недостижима, поскольку боливийская армия восстановила свою боевую мощь. Уже в начале апреля Э. Айяла на очередной встрече с Х.Ф. Эстигаррибией указал на необходимость и неизбежность перемирия. В этот раз командующий, готовивший наступление на Парапити, уклонился от прямого ответа, указав на обязанность президента отстоять завоевания, достигнутые ценой жизни тысяч патапилас.
Понимание необходимости прекращения войны правящими кругами обеих стран встретило ответную реакцию их американских коллег. В деле заключения соглашения по прекращению огня согласились участвовать представители Аргентины, Бразилии, США, Перу, Уругвая и Чили. Военный министр Аргентины Родригес даже надавил на президента Айялу, намекнув при очередной встрече, что настало время заключить мир. 1 мая в Буэнос-Айресе открылась мирная конференция. Для ее проведения аргентинским правительством была предоставлена президентская резиденция Каса Росада. На ней интересы Парагвая представлял Луис Риат, сменивший Херонимо Зубизаретта на посту министра иностранных дел. Боливийскую делегацию на переговорах представлял тоже министр иностранных дел Томас Мануэль Элио, сопровождаемый полковниками А.Родригесом и Ф.Риверой.
Позиция боливийской делегации формировалась под влиянием их коллег из Вашингтона на основе доктрины Мендосы, которая была неприемлема для Парагвая. В дополнение к этому Ла Пас продолжал настаивать на предоставлении ему портов в судоходной части рек Парагвай и Пилькомайо южнее болот Эстерос де Патиньо. Понимая необходимость уступок противнику, Ла Пас предоставлял своим делегатам широкие полномочия в центральной области Чако. Гарантией дальнейшего умиротворения боливийской стороне виделось заключение пакта о ненападении между воюющими сторонами. Однако внутри боливийской делегации существовали разногласия о путях достижения перемирия. Военные, Родригес и Ривера считали необходимым ужесточить позицию на переговорах. Однако мнение министра общественных работ, оловянного барона Карлоса Виктора Армайо, указавшего, что дальнейшее продолжение войны приведет к закладу Канаде всех доходов от экспорта боливийского олова. Интересы национальной олигархии оказались выше престижа страны: уже 5 июня боливийские представители согласились на условия посредников.
Несмотря на внешнеполитическую изоляцию и сложность внутреннего положения парагвайская делегация стремилась к двусторонним переговорам и рассмотрению причин, породивших войну. Ее положение осложнялось тяжелыми боями на Парапити и Посо дел Тигре, в которых ни одна из сторон не могла добиться перевеса. Однако в конце концов был найден взаимоприемлемый компромисс, который был впоследствии разрекламирован как торжество американского единства. Протокол о прекращении огня, подписанный в Буэнос-Айресе, предусматривал следующие пункты:
1)
прекращение огня вдоль всей линии фронта при сохранении войск противников на своих позициях под контролем комиссии нейтральных государств;
2)
подписание пакта о ненападении;
3)
одновременная демобилизация противостоящих армий до 5000 человек каждая.
Основным вопросом стало разграничение в Чако. Обе стороны ясно осознавали, что решение суда в Гааге не устроит стороны. Однако, если Элио старался рассмотреть вопрос о границе при участии иностранных посредников, то Л.Риарт настаивал на двусторонних переговорах. Отстаивая свою позицию, Ла Пас справедливо надеялся на поддержку Белого Дома, который по мере сил и возможностей старался поддерживать своего давнего клиента. Казалось, переговоры зашли в тупик, но, неожиданно, представители двух крупнейших государств Южной Америки Сааведра Ламас и Маседо Соарес дали свои личные гарантии, что протокол будет дополнен. 11 июня боливийский конгресс по представлению кабинета Л.Техады Сорсано, несмотря на протесты Саламанки, интернированного в Кочабамбе, незначительным большинством голосов акцептировал условия прекращения огня.
В тот же день, Л.Риарт постарался использовать сообщения о победе при Ингави для изменения условий протокола в пользу Асуньсьона, однако его попытки встретили серьезное сопротивление со стороны Элио и натолкнулись на стену непонимания посредников. Особенно, жесткой была позиция Аргентины, президент которой Хусто лично разговаривал по телефону с президентом Айялой. В этом разговоре, при котором присутствовал Сааведра Ламас, аргентинский президент упрекнул парагвайскую сторону в попытке срыва переговоров в Буэнос-Айресе. Возможно, это был первый в истории дипломатии случай, когда переговоры между двумя главами государств прекратили войну. Столь неприкрытое давление со стороны, пожалуй, единственного союзника позволило президенту Айяле подрезать крылья асуньсьонским ястребам, и парагвайский конгресс в тот же день акцептировал условия прекращения огня. Таким образом, именно Буэнос-Айрес остановил войну, длившуюся три года. За эти свои действия Сааведра Ламас получил Нобелевскую премию мира, чем еще более разозлил своих оппонентов из Вашингтона. Впервые за всю историю южноамериканского континента дипломатия страны третьего мира оказалась эффективнее политики Белого Дома, который извлек серьезный урок. На следующий день в Каса Росада был подписан протокол положивший конец трехлетней войне.
По условиям протокола огонь по всей линии фронта должен был прекратиться в полдень 14 июня 1935 года, а войска беллигерентов оставаться на позициях, достигнутых ими к этому времени. В соответствии с протоколом о прекращении огня его соблюдение возлагалось Военную комиссию нейтралов. Вошедшие в неё представители Аргентины, Бразилии, Чили, США и Уругвая должны были прибыть в Карандаити, где располагался штаб Х.Ф.Эстигаррибии, а перуанский офицер – Вилью Монтес. Побывав в боливийской крепости, он на следующий день должен был присоединиться к своим коллегам. В последующие дни члены комиссии обязаны были зафиксировать позиции сторон, убедится в реальности прекращения огня и проследить за демобилизацией.
В этот день исполнилось ровно три года после первых выстрелов у Питиантуты. В канун вступления в силу соглашения о прекращении огня боливийское командование отдало приказ обстрелять позиции противника из всех видов оружия 14 июня в 11:30. Причиной столь необычного приказа была, по-видимому, боязнь неожиданной парагвайской атаки тактически важных пунктов обороны боливийцев. По-видимому, боливийское командование руководствовалось событиями, происшедшими полутора годами раньше, когда наступавшие парагвайцы неожиданно перешли в наступление и заняли боливийские форты в долине Пилькомайо. Парагвайцы им ответили, и последние полчаса по всему фронту шла беспорядочная стрельба. Ее последней жертвой, как и всей войны, стал боливиец Мартин Тудела, погибший от случайной пули за несколько минут до полудня. Однако ситуация была уже не та: уставшая от войны победоносная парагвайская армия после боев у Вильи Монтес и на Парапити была не в силах наступать. В 12:00 огонь по всей линии стих и на линии фронта наступила тишина, которая через некоторое время перешла в шумное братание солдат противоборствующих сторон. В отличие от предыдущего краткого перемирия обе стороны понимали, что боевые действия окончились. Вслед за этим стали служить благодарственные молебны, и заиграли полковые оркестры. В 13:00 в Карандаити прибыли военные из комиссии по прекращению огня и приступили к своей работе.
Согласно протокола боливийцы и парагвайцы должны оставаться на позициях, достигнутых ими к полудню 14 июня 1935 года в полдень. Хотя прекращение огня предусматривалось соглашением только на двеннадцать дней ни одна из сторон не стремилась продолжать военные действия: народы Боливии и Парагвая устали от войны. Перемирие было продлено, а с 10 июля стороны обязывались в течение 90 дней отвести войска от линии соприкосновения. После этого обе стороны приступили к демобилизации своих армий. Они должны были в течение 90 дней отвести войска от линии соприкосновения и сократить их численность до 5000 человек каждая. По экономическим причинам парагвайская сторона была заинтересована в быстрой демобилизации: началась уборочная страда и их сельскому хозяйству банально не хватало рабочих рук. Боливия разоружалась медленнее, в первую очередь, из-за логистических причин. Комиссия нейтралов определила шесть пунктов для демобилизации боливийской армии (Кайза, Вилья Монтес, Лагуна Каматинди, Санта-Фе, Равело и