Conociendo Rosas que el cacique Chocorí podría huir, envió el 1 de mayo desde el Sauce Chico al mayor general Ángel Pacheco con 800 hombres de caballería para remontar el río Negro y cortarle la retirada esquivando la rastrillada de los chilenos, que era el camino del contrabando de ganado, bien vigilado por los indígenas.
Pacheco tomó rumbo sur, cruzó con sus fuerzas el río Colorado en el luego denominado Paso de Pacheco y siguió hasta las cercanías de Carmen de Patagones. Llegó al río Negro el 10 de mayo y lo hizo cruzar por dos escuadrones al mando de Lagos y de Francisco Sosa, quienes avanzaron por la margen sur (derecha) del río, mientras Pacheco con el resto de la división lo hacía por la margen norte.
La columna del sur atacó y destruyó varias tolderías, que abandonaban los indígenas. El 26 de mayo la vanguardia de Sosa y Cayetano Ferrat atacó la toldería del cacique pehuenche Payllerén (o Pillarén), un aliado de Chocorí, quien fue muerto con 24 indios. Un sargento y varios soldados murieron ahogados durante el ataque.
Pacheco llegó frente a la isla de Choele Choel Grande el 30 de junio y se apoderó de ella por sorpresa el 3 de julio con 300 hombres. Los comandantes Sosa, Lagos y el teniente Ferrat recorrieron la isla sin hallar a Chocorí, encontrando sólo a indios de las familias de los caciques Vetocurá, Lupil y Chocorí y 20 cautivas, mientras que los guerreros indígenas habían salido a realizar un malón hacia la zona de la bahía Blanca. Durante dos días Pacheco hizo recorrer la isla y otra vecina bautizada como isla de Pacheco y luego las evacuó con tropas y prisioneros, dejando una guarnición. Estableció su campamento en la rinconada de los Malchaquines e izó formalmente la bandera argentina en Choele Choel. Fueron tomados 200 prisioneros de ambos sexos, que se sumaron a otros 200 tomados previamente.
Ángel Pacheco hizo la campaña al desierto en 1833 como jefe de estado mayor de Rosas y llegó hasta donde hoy se levanta la ciudad de Neuquén. A su regreso fue ascendido a general.
Un destacamento de 200 hombres comandado por Lagos fue enviado por Pacheco al río Colorado desde Choele Choel en busca de Pichiloncoy, que las partidas descubridoras situaban a unas 20 leguas. Luego de tres días de remontar el río, lograron sorprender la toldería de Unguñán. Mataron a los caciques Millao y Pichiloncoy, junto con 57 indígenas. Fue tomado prisionero el cacique Payné con seis guerreros y más de 70 mujeres, remitiendo los prisioneros a Choele Choel el 9 de julio y el cacique a Médano Redondo.
Chocorí fue alcanzado el 3 de julio de 1833 a ocho leguas del río Negro por un destacamento enviado por Pacheco desde Choele Choel comandado por Sosa. Estaba formado por dos escuadrones enviados a la travesía del río Colorado, en donde hallaron a Chocorí cerca de la laguna Grande de las Salinas. Rosas comunicó a Quiroga el 31 de julio de 1833 que:
(...) el teniente coronel Sosa, al frente de un escuadrón de maniobras acuchilló y exterminó la tribu del famoso Chocorí.
Quedaron 23 indígenas muertos y 5 prisioneros, pero Chocorí logró huir desnudo, dejando su sable y su coraza hecha por la superposición de siete cueros de venado, que Sosa envió a Rosas y aún se conserva en un museo, pero al año siguiente murió y su hijo Sayhueque lo sucedió en el mando, quedando en paz con el gobierno por cierto tiempo.
A mediados de julio una partida de 25 soldados cruzó nadando el río Negro para atacar las tolderías de Veylocurá y Lupyl. La operación se completaba con otros 25 soldados al mando del teniente Ferrat que iban en botes por el río.
Estableció Pacheco en la isla Grande de Choele Choel su campamento principal, el Fuerte Encarnación y a mediados de octubre siguió con 400 hombres hasta la confluencia de los ríos Limay y Neuquén, localizando en el recorrido varias tolderías abandonadas cuatro meses antes. El 26 de octubre de 1833 llegaron a la confluencia, haciendo adelantar Pacheco dos escuadrones montados que llegaron al río Neuquén, pasándolo a nado algunas partidas que recorrieron la costa del Limay. El resto de los escuadrones costearon el río Neuquén siguiendo un camino que se bifurcaba. Los cerros que se hallaban a su frente fueron denominados cerros de Rosas y escalados por las tropas, que atacaron a los indios rescatando cautivos. Pacheco ordenó el regreso a Choele Choel, a donde llegó el 29 de octubre. A fines de noviembre retornó a Monte Redondo.
Durante la marcha un buque al mando de Nicolás Descalzi remontó el río Negro realizando mediciones y comprobando su navegabilidad.