Permaneció en dicha provincia hasta fines de Octubre de ese año, siendo elevado a Regimiento, fue embarcado con rumbo a Pisagua, como parte de las tropas que participarían en la invasión del departamento peruano de Tarapacá.

Desembarcado luego de la toma del puerto, fue rápidamente trasladado al interior, hacía la aguada de Dolores a causa de la necesidad de guarnecer dicho estratégico punto capturado por las avanzadas chilenas.

Permaneció en dicho lugar hasta el 18 de Noviembre de ese año, cuando fue trasladado a el cerro de Dolores donde se le atrincheró, participó en la batalla de dicho nombre.

Fue incorporado a la cuarta división, es embarcada en Marzo de 1880 y trasladada a Mollendo, donde soldados de este cuerpo se dedican al bandidaje, saqueando la población y provocando incendios, siendo reembarcado por el Comandante de la División Coronel Barboza, al comprobar estos hechos, fue trasladado a Ilo, y desde allí a la caleta de Ate, desde donde marchó a las Yaras, lugar de concentración del ejército chileno.

Fue sacado de la cuarta división y formó parte de la reserva general del Ejército, en calidad de tal participó escasamente en la batalla de Tacna, el 26 de Mayo de 1880, junto a otras tropas salió en una inútil persecución de las tropas aliadas sobrevivientes de Tacna, a su regreso, fue enviado a Arica, donde se le designó como parte de las tropas principales de asalto a la plaza, durante la noche del 6 al 7 de Junio de 1880 fue movido a posiciones de partida para la ofensiva, fijándosele como objetivo e fuerte "Ciudadela", descubierto en su avance a menos de un Kilómetro del fuerte fue arrojado al asalto, rápidamente ocupó su objetivo, pero por la acción suicida de un joven suboficial peruano, que detono el polvorín del fuerte, el cuerpo se descontrolo, pasando a bayoneta a los sobrevivientes del asalto, desde ahí el cuerpo se lanzó separadamente contra el morro y la ciudad, se le atribuye la masacre de un gran grupo de soldados peruanos que se ocultaron en la Iglesia de Arica.

Para la expedición contra Lima, fue reforzado con tropa perteneciente al disuelto batallón "Cazadores del Desierto", fue destinado a la Tercera División, siendo trasladado a la zona de operaciones en el tercer convoy, fue acantonado en Lurín, desde donde una parte de la unidad fue incorporada a las fuerzas del Coronel Barboza, para un reconocimiento contra las posiciones de Ate en Enero de 1881, donde a pesar de la vacilación de un comandante de compañía, logró tomar la posición dejando libre el camino a Lima, pero desde ese lugar las tropas fueron enviadas de vuelta al campamento.

Fue retirado de la división y formó parte de la reserva, en calidad de tal participó en las batallas de Chorrillos y Miraflores.

Luego de la ocupación de Lima, fue transformado en Batallón, recibiendo el nombre de "Pisagua", en recuerdo de la acción del 2 de Noviembre de 1879. Permaneció en dicha ciudad hasta fines de Diciembre de 1881, cuando vuelve a salir a campaña, como parte de las unidades destinadas a operar contra el General Cáceres, llegando hasta la quebrada de Canta desde donde es devuelto a Lima a causa de la retirada de las tropas peruanas hacía el departamento de Junín.

Permaneció en Lima hasta Marzo de 1882, cuando fraccionadamente es enviado como refuerzo a la división del Coronel Del Canto, que operaban ya en el departamento de Junín, siendo acantonado un tiempo en Huancayo, desde donde fue trasladado a Cerro del Pasco en Junio de ese año, donde recibe ordenes de replegarse a Lima a causa de la retirada de la división, en Julio, es de destacar que el 3 de Julio desertó prácticamente todo el destacamento de Junín.

Luego del regreso del cuerpo a Lima, se dedicó a cubrir también la guarnición de Chosica, servicio que prestaba una compañía que permanecía en el lugar por espacio de un mes, siendo relevada por otra al termino de dicho periodo.

En dichos menesteres permaneció hasta el 27 de agosto de 1883, cuando el cuerpo salió de Lima hacía Huancayo donde llegó el 8 de septiembre, donde formó parte de la "división pacificadora del centro", que realizó la expedición contra Ayacucho, en ese entonces producto de las bajas, sobretodo por enfermedad, el cuerpo estaba reducido a 650 hombres.

La marcha a Ayacucho comenzó el 13 de Septiembre, durando hasta el 1 de Octubre, marcha que se realizó con muchas escaramuzas, que sin embargo no costaron la vida a ningún soldado del 3°, aunque sin embargo, un joven soldado de la 6° compañía falleció congelado. Permaneció como parte de la fuerza de ocupación hasta el día 12 de Noviembre de ese año, sin más incidente que la perdida de dos soldados, uno asesinado, y otro a causa de una enfermedad.

La retirada fue dificultosa, registrándose escaramuzas en los alrededores de Huanta, donde es herido un soldado, en Coleabamba y en el camino a Pampas, finalmente llegó a Huancayo el 26 de Noviembre, donde permaneció hasta el 5 de Mayo de 1884, desde donde se dirige a Tarma donde llega el 13 de Mayo, cuatro compañías son enviadas en Junio a dar una batida a Cáceres en Junio, pero sin resultado, finalmente, el 23 de Julio las tropas abandonan por última vez la Sierra, dirigiéndose hacía Chorrillos donde se acantonan hasta el día 3 de Agosto, cuando el cuerpo es embarcado en el transporte "Cachapoal", luego de casi cinco años y medio, el 3° de Línea regresaba a la patria.