Первая попытка исследования западной части Южной Америки была предпринята в 1522 году Паскуалем де Андагоя. Индейцы Южной Америки сообщили ему о богатой золотом земле у реки, которую они называли «Пиру». Достигнув реки, Сан-Хуан Андагоя заболел и вернулся в Панаму, где и рассказал о «Пиру» как о легендарной стране Эльдорадо. Его рассказы, а также информация об успехах Эрнана Кортеса, привлекли внимание Франсиско Писарро.

Франсиско Писарро принимал участие в экспедиции Нуньеса де Бальбоа через Панамский перешеек. В 1524 году он заключил соглашение со священником Эрнандо де Луке и солдатом Диего де Альмагро об экспедиции на юг, от которой они рассчитывали получить большую прибыль. Они создали предприятие, которое назвали «Empresa del Levante»: Писсаро стал руководителем, Альмагро отвечал за военную сторону и снабжение продовольствием, а Луке — за финансы и снабжение кораблей.

Согласно докладу Хуана де Самано, секретаря Карла I, впервые достоверно о Перу стало известно в 1525 году в связи с завершением первой Южной экспедиции Франсиско Писарро и Диего де Альмагро. Эта первая из трех экспедиций в составе около восьмидесяти человек и имевшая в своем распоряжении сорок лошадей, отправилась 13 сентября 1524 года на завоевание Перу. Экспедиция завершилась неудачей, до того момента, как непогода, голод и стычки с местными жителями, в которых Альмагро потерял глаз, заставили повернуть назад, она дошла не далее Колумбии. О ходе экспедиции говорят названия населенных пунктов, которые давали им испанцы: Желанный порт, Голодный порт, Соженный порт. Двумя годами позже они начали второй поход, с трудом получив на него разрешение от губернатора Панамы. В августе 1526 года они вышли на двух кораблях со ста шестьюдесятью солдатами и несколькими лошадьми. Достигнув реки Сан-Хуан они разделились: Писарро остался исследовать болотистые берега, а Альмагро вернулся за подкреплениями. Кормчий Бартоломе Руис направился на юг, и после пересечения экватора захватил плот из Тумбеса. К его удивлению, на нем везли ткани, керамику, а также золото, серебро и изумруды, которые были главной целью экспедиции. Вскоре присоединился Альмагро с подкреплениями, и они продолжили путь. После долго перехода, преодолевая сильные ветра и течения, экспедиция дошла до Атакамеса, где они обнаружили густонаселенные земли, которые находились под властью Империи Инков, но они показались конкистадорам настолько опасными, что они не пошли вглубь страны.

Писарро встал лагерем на берегу реки, пока Альмагро и Луке возвращались за подкреплениями, на этот раз с доказательствами, что золото найдено. Однако новый губернатор также отказал в организации третьей экспедиции и приказал двум кораблям забрать оставшихся конкистадоров в Панаму. Альмагро и Луке использовали возможность, чтобы присоединиться к Писарро. Когда они прибыли на остров Петуха, Писарро и его люди терпели голод и лишения.

Они приняли решение плыть на юг и в апреле 1528 года достигли северо-западного перуанского региона Тумбес, где были тепло встречены местным правителем. Двое из солдат Писарро сообщили о несметных богатствах, в том числе об украшениях из золота и серебра, в доме правителя. Впервые они увидели лам, которых Писарро назвал маленькими верблюдами. Местные жители называли пришельцев детьми Солнца за их белые лица и блестящие доспехи. Для того чтобы подготовить окончательную экспедицию, испанцы решили вернуться в Панаму. Перед возвращением они проплыли на юг вдоль побережья, дав такие названия, как Капо-Бланко, порт Паята, Сечура, Пунта— де-Акуджа, Санта-Круз и Трухильо, достигнув девятого градуса южной широты. Атауальпа лично познакомился с европейцами в 1528 году, когда к нему привели двух людей Писарро — Родриго Санчеса и Хуана Мартина, высаженных возле Тумбеса для разведки территории. Их приказано было доставить в Кито в течение четырех дней, после чего их принесли в жертву богу Тикси Виракоча Пачакамаку в долине Ломас. Возможно, факт принесения в жертву данному богу стал причиной наименования испанцев — «виракоча».

Весной 1528 года Писарро отправился в Испанию, где встретился с королем Карлом I. Король выслушал его доклад об экспедиции в земли, богатые золотом и серебром, и обещал помочь ему. Писарро получил официальное разрешение на завоевание Перу. Он привлек к мероприятию множество друзей и родственников: среди них были его братья Эрнандо, Хуан, Гонсало, Франсиско де Орельяна, будущий исследователь Амазонки, а также его двоюродный брат Педро Писарро.

Третья и последняя экспедиция Писарро началась 27 декабря 1530 года. Он отплыл из Панамы в Перу на трех кораблях, затем сто восемьдесят человек высадились у Эквадора и отправились в Тумбес, обнаружив город разрушенным. Они основали первое испанское поселение в Перу, Сан-Мигель-де-Пьюра. Вскоре появился посланник Инки Атауальпы, пригласивший Писарро на встречу. В это время шла Гражданская война инков, кроме того, большое количество воинов инков погибло от оспы и кори, завезенных испанцами. Атауальпа отдыхал в северном Перу после победы над своим братом Уаскаром. После двухмесячного перехода экспедиция пришла к Атауальпе. Тот, тем не менее, отказался быть вассалом испанского короля и менять веру. Несмотря на то, что у испанцев было менее двухсот солдат и двадцати семи лошадей против 80-тысячной армии инков, Писарро атаковал и одержал победу в битве при Кахамарке, взяв Атауальпу в плен и заключив в комнате выкупа. Несмотря на выполнение обещания заполнить одну комнату золотом, а две серебром, он был обвинен в убийстве своего брата и заговоре против Писарро, а затем казнен.

После казнения Атауальпы, сопротивление инков на севере империи в течение двух лет возглавлял его военачальник Руминьяви, в то время как на юге империи испанцы нашли себе союзников из рядов самих инков. Столица инков, город Куско, была покорена испанцами в 1536 году. Инка Манко Инка Юпанки, в качестве законного правителе, вынужден был из-за жестокого обращения испанцев, с небольшим количеством приверженцев скрыться в горный регион Вилькабамба, где господство инков продолжалось еще около тридцати лет в Новоинкском государстве. В 1572 году последний правитель инков — Тупак Амару был обезглавлен. Это обозначило конец империи Тауантинсуйу. Государство было разграблено, культура инков разрушена. Покоренные инки вошли в состав народности кечуа.