Alonso Barrionuevo vint au Pérou avec le vice roi Blasco Núñez Vela. Lors du soulèvement de Gonzalo Pizarro en 1544, il fut chargé d'empêcher le ralliement de Pedro Puelles aux troupes de Pizarro, et se dirigea vers Jauja. Il n'y parvint pas et certains de ses hommes désertèrent pour rejoindre également Pizarro. Il revint à Lima où le soulèvement avait eu lieu, et où le vice roi, fait prisonnier, avait été embarqué sur un bateau devant le conduire à Panama.
Les révoltés, pensant que Barrionuevo projetait de renverser les membres de l'Audience pour rétablir l'autorité du vice roi, le condamnèrent à mort. Sa peine fut commuée, et on lui coupa la main droite.
Après la disparition du vice roi, Barrionuevo passa dans le camp de Gonzalo Pizarro, puis de nouveau, changea de camp, et se mit au service de Pedro de La Gasca, à son arrivée.
En 1550, il participa à un soulèvement à Cusco, avec Francisco de Miranda et Alonso Hernández Melgarejo. Alonso de Alvarado fut envoyé par Pedro de La Gasca pour rétablir l'ordre. Les conjurés furent faits prisonniers et condamnés à être pendus. Alonso de Barrionuevo fit valoir sa qualité d'hidalgo et obtint d'être décapité.
