En los días previos al enfrentamiento, la estrategia paraguaya se concentró en la preparación del terreno. Bajo la supervisión del general Díaz, las tropas erigieron sólidas trincheras y desplegaron un complejo sistema de zanjas y estacas diseñado para frenar cualquier intento de avance.
Las intensas precipitaciones registradas en la zona jugaron un papel decisivo a favor de la defensa, al anegar el suelo y ocultar por completo las trampas dispuestas en el terreno.
Las hostilidades iniciaron con un cañoneo por parte de la flota imperial brasileña contra las posiciones paraguayas. Al cesar el fuego naval, el general argentino Bartolomé Mitre asumió erróneamente que la artillería enemiga había sido neutralizada y ordenó la ofensiva terrestre.
Un contingente aliado dividido en 28 cuerpos, integrado por fuerzas argentinas y uruguayas al mando de los generales Wenceslao Paunero y Emilio Mitre, junto a tropas brasileñas dirigidas por el Barón de Porto Alegre, avanzó decididamente hacia las líneas enemigas, sumando más tarde sus batallones de reserva.
La respuesta paraguaya aguardó hasta el momento oportuno. Siguiendo las órdenes de Díaz, los defensores mantuvieron el silencio hasta que la infantería aliada estuvo a corta distancia, momento en el que desencadenaron un fuego masivo de cañones y fusilería.
El fango y las trampas sumergidas imposibilitaron la aproximación a las trincheras, dejando a los atacantes expuestos a una descarga letal. Los reiterados intentos de repliegue se vieron frustrados por la llegada de sus propios refuerzos, lo que obligó a las tropas enemigas a cargar una y otra vez contra una defensa invencible.
El desenlace de la jornada confirmó el desastre táctico de la Triple Alianza. Tras horas de combate sostenido, los aliados registraron cerca de 10.000 bajas entre muertos y heridos, mientras que el ejército paraguayo sufrió pérdidas mínimas que no superaron los cien hombres, consolidando a Curupayty como un hito imborrable de la contienda.
