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Ele ordenou que seus homens atacassem após longo dia de marcha penosa, sem descanso. Obrigou-os a avançar até dentro do arraial, onde, além de impossibilitar o apoio da artilharia (que atingiria seus próprios homens se utilizada), travou-se luta corpo a corpo contra os homens do conselheiro, que levavam extrema vantagem por conhecerem os labirintos e as ruelas onde a batalha se travou. Moreira César ordenou um ataque de cavalaria em planície aberta, o que complicou ainda mais sua situação, porque a mesma se tornara um alvo fácil para os homens do Conselheiro, que se encontravam entrincheirados num reduto cheio de barreiras.Num gesto de agonia, Moreira César, talvez por perceber que a derrota estava próxima, abandonou seu posto de comando, endireitou seu cavalo na direção de Canudos e avançou, proferindo: "Vou dar brio àquela gente!". Tendo sido atingido no ventre por uma bala, vergou-se, largando as rédeas de seu cavalo, não mais conseguindo ir muito adiante. Morreu naquela mesma noite, cercado por seus subordinados, e assim a terceira expedição foi um fracasso.