Luego de una intensa búsqueda y persecución que duró más de un mes, tropas combinadas de soldados estadounidenses y dominicanos sorprenden a Olivorio Mateo y un grupo de seguidores en un lugar llamado Arroyo Diablo, ubicado entre la Loma Pelona y el Pico Duarte. En este combate, Olivorio cae mortalmente herido, junto a uno de sus hijos y dos acompañantes.