Las tropas de Buenos Aires, que Rosas se cuidó de concentrar, organizar y adiestrar en el campamento de Pavón, fueron puestas a las órdenes del ministro de la guerra Juan Ramón Balcarce y debían operar en combinación con las santafesinas.
La columna expedicionaria se componía de 800 hombres de infantería al mando de los coroneles Olazábal y Rolón; de ellos 300 eran veteranos y 500 milicianos; el coronel Iriarte mandaba una sección de artillería, y el coronel Angel Pacheco tenía a sus órdenes una fuerte división de caballería.
Los santafesinos sumaban unos 2.000 hombres, y en previsión de que fuese necesario, Rosas se dedicó a organizar en Buenos Aires un ejército de reserva que marcharía a sus órdenes para reforzar a Estanislao López.
La invasión a Córdoba se hizo sin previa declaración pública de guerra, avanzando concéntricamente; las tropas de Buenos Aires lo harían por el camino de la posta de Buenos Aires a Córdoba; las de Santa Fe por Quebracho Herrado, para torcer luego al suroeste y reunirse con las de Balcarce.
López y Balcarce atacaron a Paz en Córdoba: en el sur, los porteños derrotaron a los unitarios en la batalla de Fraile Muerto, mientras en el norte, López atacaba continuamente sin presentar batalla. Paz intentó forzarlo a una batalla abierta, y cuando estaba inspeccionando el frente fue tomado prisionero por las fuerzas de López.
Paz no ignoraba que su situación se agravaba y que la crisis no estaba lejana en vista de los preparativos del litoral; la prensa elevaba el tono de sus comentarios como anunciando la agresión armada. Sin embargo, esta vez no se preparó con la precisión con que lo había hecho en oportunidades anteriores. ¿Confió Paz en el contenido de los convenios de paz y amistad que había firmado Córdoba? No reunió estratégicamente sus fuerzas para acudir allí donde apareciese el peligro mayor. Sus mejores jefes y sus tropas veteranas se hallaban en las fronteras de la provincia o en las provincias que se habían alistado en la Liga del interior por la presión de sus tropas. Echevarría se hallaba con 600 hombres en Río Cuarto, localidad atrincherada; Pedernera estaba con un regimiento de caballería y algunas milicias en Fraile Muerto; el coronel Isleño había sido destacado a El Tío con 300 hombres. En Mendoza había destacamentos al mando de Videla Castillo, en San Juan al mando de Albarracín, en La Rioja al mando de Aráoz de Lamadrid, en Santiago del Estero a las de Ramón Deheza. Una acción defensiva y ofensiva con todos sus elementos, habría podido desbaratar los planes de los gobernantes del litoral.
Las milicias cordobesas permitían a Paz contar con un ejército de cerca de 5.000 hombres, pero no estaba probado que tuviesen la misma eficacia que las tropas veteranas con sus mandos acreditados.
Cuando Paz tuvo noticias de las primeras hostilidades de los invasores del territorio de Córdoba, dispuso reunir en los alrededores de Pilar, sobre Río Segundo, los efectivos disponibles, ordenando a los jefes de sus tropas en las provincias vecinas que se le incorporasen sin pérdida de tiempo con los contingentes que lograsen retirar después de dejar los elementos necesarios para garantizar la situación en su ausencia.
El 5 de febrero de 1831 atacó la columna de Ángel Pacheco por sorpresa en Fraile Muerto, a la guarnición que mandaba el coronel Pedernera, derrotándolo y forzando su retirada precipitada hacia Córdoba.
Por la frontera del este entró la columna santafesina adelantada por López sobre el fuerte de El Tío a las órdenes de Francisco Reinafé y de José Nazario Sosa; el 16 de febrero atacó por sorpresa el fuerte y puso a su guarnición en fuga.
Esas primeras victorias que explotaron la sorpresa y que costaron muy pocas bajas, no fueron seguidas de una irrupción del grueso de los invasores; especialmente el general Juan Ramón Balcarce avanzó muy lentamente a causa de los impedimentos de su expedición, y López tuvo que detenerse para no hallarse solo frente a una reacción del enemigo. La columna de Santa Fe se detuvo en Calchines y desde allí irradiaron montoneras para asolar la región y agitar la campaña contra Paz.
Con el propósito de anticiparse a la reunión de los contingentes hostiles, Paz avanzó con sus tropas, las más próximas, sobre Calchines, para atacarlos aisladamente. En lugar de un ataque sorpresivo, se decidió esta vez por un combate en regla a la luz del día; en la madrugada del 19 de marzo se encontró ante la vanguardia de López, la cual optó por retirarse sobre el grueso, seguida por Paz. Hubo algunos encuentros que fueron favorables a la caballería santafesina y Paz se vio forzado a contenerla con su artillería. Cuando se dispuso a generalizar la batalla, López interrumpió la lucha y se retiró hasta los Zorros, seguido de cerca por el adversario. En la nueva posición, quiso Paz rodearlo para forzarle a combatir al día siguiente, pero una lluvia torrencial durante la noche impidió la maniobra y el 2 de marzo la lluvia había borrado toda huella del enemigo, que desapareció entretanto y no fue posible saber qué dirección había tomado.
En la perplejidad sobre lo que correspondía hacer, Paz optó por retroceder hasta Pilar con sus tropas.
Desde Calchines, López proyectó un ataque sorpresivo sobre Córdoba y destacó para esa misión a José Nazario Sosa, que llegó por rodeos sin ninguna molestia a las inmediaciones de la ciudad con 300 jinetes; un primer encuentro con la guarnición que había salido a contenerlo, fue favorable a los santafesinos, pero el refuerzo oportuno de dos compañías de infantería permitió rechazar a los atacantes a costa de algunas pérdidas.
En marzo y abril las operaciones quedaron casi paralizadas, limitándose López a fomentar el levantamiento de la campaña cordobesa del sur y del norte; Paz quedó a la expectativa, con la irritación consiguiente del inquieto Aráoz de Lamadrid que propuso sin éxito audaces iniciativas. El general en jefe esperaba la oportunidad de una ofensiva fulminante y definitiva.
Después de Aráoz de Lamadrid, llegaron al campamento de Paz el coronel Mariano Acha con 200 hombres de Catamarca; José Segundo Roca con 100 tucumanos; pero los 400 hombres que debía conducir Videla Castillo desde Mendoza no pudieron incorporarse por causa de la invasión que había iniciado Quiroga en las provincias de Cuyo.