Juan Crisóstomo Centurión relata que el mariscal Francisco Solano López resolvió abrir la trinchera de Curuzú, situada a unas 3.000 yardas al sur de Curupaytí, para que funcionara como una posición avanzada que protegiera el paso ante el temor de un desembarco aliado en la costa. La trinchera se extendía desde una laguna en su flanco izquierdo hasta el río Paraguay en el derecho. Albergaba un total de trece piezas de artillería (una de calibre 68 y dos de 32 sobre el río, y diez piezas de diferentes calibres sobre una trinchera con pozos profundos y abatis), una cifra que Centurión califica con ironía como un "¡Mal número!”.
Pedro V. Gill nos deja registrado que Curuzú fue trazado por el ingeniero Wisner. Curuzú representaba el extremo derecho de las defensas generales de Francisco Solano López y estaba constituido por un grande y sólido reducto con un foso profundo de nueve palmos de profundidad por doce de ancho, protegido por terraplenes y densos abatises de ramas.
La planificación de la toma de Curuzú se gestó durante una decisiva junta de generales aliada celebrada el 18 de agosto de 1866 en Tuyutí, donde los generales Bartolomé Mitre, Venancio Flores, Polidoro, Manuel Marques de Porto Alegre y el almirante Tamandaré acordaron una ambiciosa maniobra conjunta. Se resolvió que una fuerza expedicionaria de entre cinco y seis mil soldados —que finalmente se incrementaría a una dotación de ocho mil trescientos efectivos— perteneciente al Segundo Cuerpo de Ejército imperial brasileño, bajo el mando directo del barón de Porto Alegre, embarcaría en la escuadra fluvial para ascender por el río Paraguay y asaltar las fortificaciones enemigas de Curuzú y Curupaytí. Este plan respondía a la imperiosa necesidad de asegurar el flanco izquierdo de las posiciones aliadas, que se encontraba permanentemente amenazado por este baluarte defensivo paraguayo, lo que a su vez comprometía gravemente las vitales líneas de comunicación y abastecimiento aliadas que conectaban con el Paso de la Patria.
Gill, que estaba destacado en Curupaytí, fue enviado a Curuzú con su fuerza y con refuerzos traídos por López. Gill dirigió los bombardeos de Curuzú del 31 de agosto y el 1 y 2 de septiembre, en los que resultaron averiados el Río de Janeiro y otros buques. Las fuerzas eran mil quinientos hombres. Ese día 2, Gill volvió a su puesto de Curupaytí, pues hacía tres días y tres noches que su gente no dormía ni comía. Esa noche llegaron a Curuzú el mayor Avalos con dos batallones de infantería, tres regimientos de caballería mandados por el capitán Escobar y tres escuadrones de artillería montada de la reserva, mandados por Zayas.
Curuzu estaba al mando del coronel paraguayo Manuel Antonio Giménez, conocido popularmente como “Cala-á”, y con el mayor Albertano Zayas como segundo jefe, el fuerte albergaba una guarnición selecta de setecientos soldados del Batallón número diez que habían sido trasladados desde Corumbá, además de un regimiento de caballería desmontada liderado por el célebre capitán Blas Montiel. Las trincheras no estaban concluidas por el lado del río, y el comandante Giménez no mandó defender con obras u obstáculos este lado; tampoco lo estaban del lado de la laguna. Giménez, además, retiró las grandes guardias colocadas por Gill. Curuzú tenía siete cuadras al campo, apoyado en la laguna.
La movilización comenzó formalmente al amanecer del primero de septiembre de 1866, cuando las tropas aliadas embarcaron frente a la isla del Cerrito a bordo de una flotilla de transportes brasileños que incluía vapores como el Leopoldina, Isabel, Marcilio Dias, Presidente, General Flores, Galgo, Diligente, Pedro II, Riachuelo, Dezasseis de Abril y Charrua. Los barcos navegaron con extrema lentitud por lo estrecho del canal fluvial, sorteando con cautela los camalotes y torpedos ocultos, para finalmente fondear en las inmediaciones de la embocadura de la laguna Pires. En esa misma jornada, la vanguardia de la escuadra imperial comandada por el almirante Tamandaré inició un devastador bombardeo contra Curuzú y Curupaytí utilizando buques acorazados como el Lima Barros, Bahia, Rio de Janeiro, Brasil, Barroso y Tamandaré. Los paraguayos respondieron enérgicamente con disparos certeros desde sus baterías, logrando impactar severamente al acorazado Rio de Janeiro, donde un proyectil de calibre treinta y dos perforó la casamata de babor e inutilizó una pieza de sesenta y ocho, causando la muerte de un marinero y heridas de gravedad al primer teniente Napoleão Jansen Müller. Al amanecer del dos de septiembre, la división de acorazados continuó la ofensiva forzando la estacada de barcos hundidos para batir de cerca las baterías de Curupaytí, mientras el resto de la escuadra concentraba sus fuegos curvos sobre Curuzú.
Aproximadamente al mediodía del dos de septiembre, el desembarco de las tropas terrestres aliadas se inició exitosamente en el punto conocido como Guardia del Palmar, tres cuartos de legua por debajo del fuerte de Curuzú. Esta delicada maniobra se realizó bajo la enérgica protección de la cuarta división de la escuadra al mando del jefe Alvim, cuyos navíos de madera consiguieron repeler las guerrillas paraguayas emboscadas que hacían fuego de fusilería desde la costa. No obstante, la alegría por el desembarco se vio ensombrecida por una terrible tragedia en el río cuando el acorazado Rio de Janeiro, que regresaba a su puesto tras reparar las averías de la víspera, chocó contra dos torpedos sumergidos. El primer artefacto detonó bajo su popa y casi inmediatamente el segundo estalló en la proa, partiendo la nave a la mitad y hundiéndola de manera fulminante en pocos segundos ante el asombro y horror de los combatientes. En medio del naufragio y bajo la incesante metralla enemiga, el comandante de la nave, primer teniente Américo Brasílio Silvado, priorizó la salvación de su tripulación y descendió a la cámara para resguardar los papeles oficiales, hundiéndose junto con su buque. El trágico siniestro costó la vida del comandante, del segundo teniente Coelho, y de más de cincuenta marineros, salvándose únicamente unas ochenta personas gracias a los botes y a la decidida aproximación de la cañonera de madera Ivahy, la cual sufrió a su vez el impacto de una bala de sesenta y ocho que destruyó una de sus calderas. Para colmo de crueldad, las tropas paraguayas desde las trincheras dispararon ráfagas de metralla directamente contra los náufragos que luchaban por salvarse a nado, lo que sembró una profunda indignación y sed de venganza entre los soldados del ejército imperial.
Mientras tanto en tierra, las tropas del Segundo Cuerpo de Ejército se internaron penosamente a través del denso y espinoso monte. Para entorpecer la progresión, los paraguayos incendiaron los pajonales y matorrales contiguos, forzando a los soldados brasileños a marchar en medio de densas cortinas de humo asfixiante y llamas vivas, bajo el incesante fuego de artillería de las baterías. A pesar de los obstáculos, la vanguardia terrestre logró tomar posición al anochecer directamente debajo de la fortificación paraguaya, mientras el cuerpo de pontoneros comandado por el mayor Umbelino de Campo Limpo trabajaba febrilmente durante toda la noche en la construcción de zanjas, parapetos ligeros y una batería de tierra equipada con seis piezas que estuvo completamente lista antes de que rompiera el alba del tres de septiembre.
A las seis de la mañana del tres de septiembre de 1866, los defensores paraguayos rompieron un violento fuego contra el campamento aliado, el cual fue correspondido de inmediato por la artillería terrestre recientemente establecida y por un persistente bombardeo de los buques acorazados de la escuadra. A las siete y quince de la mañana, el toque de carga ordenado por el barón de Porto Alegre desató un entusiasmo febril entre las columnas del ejército imperial. Los batallones de Voluntarios de la Patria veintinueve de la Bahía y treinta y cuatro del Pará lideraron el impetuoso asalto frontal, cruzando la zona devastada para saltar valientemente al foso y trepar los altos parapetos de tierra valiéndose de las espaldas de sus propios compañeros de fila. Prácticamente al mismo tiempo, el coronel Lucas de Lima dirigió un flanqueo decisivo enviando una brigada de infantería a vadear la profunda laguna que bordeaba el fuerte por el sureste. Esta sorpresiva maniobra táctica desmoralizó por completo a los defensores paraguayos, quienes al verse rodeados y amenazados por la retaguardia se desbandaron en una desordenada fuga hacia las trincheras de Curupaytí. El combate duró apenas una hora y media, resultando en una victoria espléndida y absoluta para las armas aliadas, cuyos soldados capturaron en el reducto un botín sustancial de trece piezas de artillería de diversos calibres, tres banderas y abundante armamento y equipaje personal, el error de no mandar construir obras defensivas ni obstáculos del lado del río y de la laguna, facilitó que las tropas brasileñas flanquearan la posición y derrotaran a la guarnición.
El costo de la jornada en vidas humanas evidenció la violencia del enfrentamiento en Curuzú. El campo quedó sembrado con más de setecientos cadáveres de defensores paraguayos, incluyendo al comandante de la batería, mayor Ávalos, mientras que las bajas del Segundo Cuerpo de Ejército brasileño ascendieron a cerca de setecientos setenta y tres hombres fuera de combate, entre muertos, heridos y contusos. Tras la ocupación, el coronel brasileño Alexandre Gomes de Argolo Ferrão dedicó los días siguientes a fortificar la posición conquistada, levantando un espaldón con doce cañones y consolidando el nuevo campamento defensivo de Curuzú.
Centurión relata que al tomarse la batería, un polvorín paraguayo hizo explosión matando a doce brasileños. Describe el feroz caso de un soldado paraguayo y otro brasileño que se traspasaron mutuamente con las bayonetas al mismo tiempo, y la odisea del capitán Blas Montiel, quien, tras quedar gravemente herido y ser dado por muerto, logró arrastrarse entre las malezas durante días hasta reincorporarse con los paraguayos.
Resquín revela que la caída de Curuzú estuvo facilitada por la traición de un soldado de la guarnición de las baterías de Curupaytí, de apellido García, quien desertó de noche en una canoa e informó minuciosamente a los generales enemigos sobre la geografía, la fuerza y las posiciones paraguayas. El asalto aliado se produjo entre doce y quince días después de la fuga de García, gracias a este conocimiento inconcebible del terreno.
La pérdida de este estratégico puesto de vanguardia desató la furia de Francisco Solano López. Tras reprender con dureza al general José Eduvigis Díaz, que se desempeñaba como el jefe de la vanguardia encargada de ese sector de la defensa, López ordenó la decimación del Batallón número diez por su vergonzosa huida. Los soldados de dicha unidad fueron formados en fila y uno de cada diez hombres fue ejecutado mediante fusilamiento. Los oficiales del batallón tuvieron que sortear su destino con pajas largas y cortas, siendo fusilados en el acto todos aquellos a quienes les correspondieron las largas. Los sobrevivientes de la unidad fueron degradados y repartidos en otros batallones. El comandante Giménez y su segundo, el mayor Albertano Zayas, fueron arrestados e incomunicados; López dispuso que ambos fuesen degradados y destinados a servir como sargentos en las baterías de Curupaytí. Zayas, además, fue encadenado y enviado a prisión por su responsabilidad, aunque posteriormente fue liberado para servir como soldado raso en una pieza de artillería de Curupaytí, donde finalmente murió partido en dos por una bala enemiga. Giménez, por su parte, fue despojado de su rango e insignias y quedó asignado al campamento del coronel Luis María González, sin mando alguno hasta la segunda batalla de Tuyutí, donde, otra vez ascendido a mayor, “Cala-á” Jiménez comandó la 1.ª Brigada en el brioso asalto a las trincheras del campamento aliado en Tuyutí. A consecuencia de las graves heridas recibidas en ese combate, “Cala-á” ingresó al hospital de sangre de Paso Pucú, donde falleció entre el 10 y el 20 de enero de 1868. Por disposición expresa del mariscal Francisco Solano López, sus restos fueron inhumados con los máximos honores militares en el cementerio de dicha guarnición.
A pesar del gran valor militar de la victoria de Curuzú, el éxito no se aprovechó de inmediato para asaltar Curupaytí debido a la fatiga del ejército, la falta de caballos y la falta de informaciones precisas del terreno y lo peor de todo quizás, pese a la ventaja táctica conseguida, Curuzú le costó a la alianza no solo cerca de setecientos setenta y tres hombres fuera de combate, sino también uno de sus buques acorazados, hundido con la mayor parte de su tripulación.
El mariscal Francisco Solano López utilizó esta inactividad aliada para proponer una fallida conferencia de paz al general Mitre en Yataytí-Corá el doce de septiembre, una maniobra política que, según los cronistas de la época, López empleó principalmente para ganar valiosos días de tregua que le permitieron transformar la frágil trinchera de Curupaytí en una fortificación de primer orden equipada con cincuenta y seis piezas montadas, preparando así el escenario para el desastroso revés que sufrirían las fuerzas aliadas pocos días después, el veintidós de septiembre de 1866.
