Después de la ocupación de Antofagasta, el ministro de Guerra estimó conveniente, para asegurar la ocupación militar, establecer una guarnición militar en el poblado de Calama. El coronel Sotomayor recibió la misión de ocuparlo, para lo cual se puso bajo su mando una fuerza de 544 hombres distribuidos en tres compañías del segundo de línea; 1compañía del 4ªde línea; 1 escuadrón de cazadores a caballo y una sección de artillería de montaña.

El día 20 de marzo, la expedición chilena salió de Antofagasta bajo el mando superior del coronel Sotomayor y el mando directo de las tropas del teniente coronel Eleuterio Ramírez, comandante del Batallón 2ª de línea. La difícil marcha, a través del desierto, se efectuó sin problemas y al amanecer del día 23, la columna alcanzó hasta las cercanías de Calama. Sin efectuar un reconocimiento previo, para informarse sobre el enemigo, se delineó un sencillo plan de ataque.

Con dos agrupaciones se atacaría a través del río Loa, por los vados de Carvajal y Topater, con un refuerzo mayor en este último. La caballería quedaría en segunda línea como reserva, para emplearse una vez que se hubiera conquistado la orilla norte del río
Cuando la agrupación del este (la mas fuerte) trató de cruzar el río, recibió intenso fuego adversario; la falta dereconocimiento impidió conocer exactamente el alistamiento que los Bolivianos tenían para el combate; el jefe de ellos, el Dr. Cabrera, cuando supo de la marcha de fuerzas chilenas sobre Calama, ocupó con fuerzas los principales vados del río Loa y logró de esta manera una sorpresa inicial.
Fue necesario el empleo de una reserva y de la caballería para vencer la resistencia enemiga. Parte de las tropas Bolivianas se retiró hacia Calama, lugar donde continuó el combate; después de una corta lucha se logró la ocupación del poblado
Cuando se inició el conflicto, ninguno de los países tenía el potencial nacional suficiente para afrontar una guerra.
Los gobiernos de Bolivia y del Perú, de tipo dictatorial, pasaban por una serie de crisis económica y su situación política interna era difícil, especialmente en Bolivia. El gobierno democratico de Chile estaba en mejores condiciones generales; su situación política interna era estable, pero estaba imbuido en un espíritu pacifista, altamente peligroso para el ambiente internacional que se vivía.
Chile tenía problemas limítrofes con Argentina y gran parte de su pequeño ejército se encontraba en el sur, empeñado en la pacificación de la Araucanía. Tendría que luchar, diplomaticamente, en un frente y, militarmente en tres

La Toma de Calama,del 23 de marzo de 1879, fue el primer hecho de armas de la Guerra del Pacífico. Como antecedente, se podría mencionar que Bolivia había decretado el embargo de los bienes de la Compañía Chilena de Salitre de Antofagasta. Cuando aquel dictamen se iba a materializar, desembarcaron tropas chilenas al mando del Coronel Sotomayor para impedir tal acción, ocupando Antofagasta, Mejillones y Caracoles.

En la primera quincena de marzo, el Coronel Emilio Sotomayor recibió la misión de ocupar Calama con una fuerza cercana a los 550 hombres, formada por tres compañías del 2º de Línea, una Compañía del 4º de Línea, una Compañía de Cazadores a Caballo y una sección de artillería de montaña (a dos piezas).

Servían en este pequeño destacamento algunos hombres que posteriormente se distinguirían por su gran arrojo y heroísmo: en la infantería, el Comandante y segundo jefe del 2º de Línea, Teniente Coronel Eleuterio Ramírez y Bartolomé Vivar, respectivamente, quienes entregarían gloriosamente sus vidas en la batalla de Tarapaca; el Capitan Juan José San Martín, del 4º de Línea, quien al año siguiente, como Comandante de ese mismo regimiento, encontraría estoica muerte en la toma del Morro de Arica; y en la caballería, el Capitan Sofanor Parra, quien se haría famoso por las arrolladoras cargas dadas por su unidad.

Por su parte,Calama era en aquel tiempo un caserío de unos 500 habitantes, situado a un margen del río Loa (parte norte), en un pequeño oasis. Hacia este lugar se habían retirado mas de 200 bolivianos, entre soldados y civiles, que reconocían como jefe a un miliciano y abogado de Caracoles (localidad situada al interior de Antofagasta), don Ladislao Cabrera.y Eduardo Abaroa Hidalgo, que murió durante el combate.

A su vez, sabiendo que los bolivianos habían destruido los dos puentes que cruzaban el río Loa, el Coronel Sotomayor organizó una sección de carpinteros, con tablones en carretas al mando del Teniente Coronel Arístides Martínez. El 23 de marzo, en la mañana, las fuerzas chilenas alcanzan la quebrada que enfrenta a la población desde el sur. Sotomayor dispuso el avance de dos columnas: una por el vado de Topater y otra por el vado de Carvajal. La infantería atacaría frontalmente y la caballería debería encargarse de impedir la retirada del adversario. Hecho lo anterior, el enemigo huyó y dejó abandonadas sus armas en el campo. En esta acción murieron mas de 20 bolivianos y 11 chilenos. Si bien es cierto participó un escaso número de soldados, este combate tiene la particularidad de haber sido la única confrontación, en el marco de la Guerra del Pacífico, entre fuerzas chilenas y bolivianas, sin participación de tropas peruanas.