Pedro de Alvarado, Francisco de Montejo i Alonso Dávila van ser capitans i van aportar cadascun la seva pròpia embarcació amb provisions, i Juan de Grijalva, nebot del governador, va ser nomenat cap de la missió.[2] En aquest viatge es va explorar Cozumel, les costes de la península de Yucatán. A Chaka Putum van enfrontar-se als maies couohes comandats pel halach uinikMoch Couoh. Tot i que el dirigent maia va morir en la batalla, hi va haver diversos expedicionaris europeus ferits, entre ells el mateix Grijalva. La caravana va prosseguir cap a les costes de Tabasco i Veracruz, des d'on Pedro de Alvarado va tornar a Cuba, mentre Montejo, Dávila i Grijalva deliberaren la possibilitat d'establir una guarnició a les costes recent descobertes. Després d'avaluar les condicions van decidir també tornar a Cuba.
Conquesta de Mèxic
El novembre de 1518 es va unir com un dels deu capitans en l'expedició d'Hernán Cortés, la qual va partir de Cuba el febrer de 1519 i va culminar el 1521 sent la conquesta de Tenochtitlan.
D'acord amb la Relación breve de la conquista de la Nueva España, del cronista Francisco de Aguilar, el 30 de juny de 1520 després de l'expulsió dels conqueridors espanyols de Tenochtitlán, coneguda com la Nit Trista, Alonso Dávila trobà Hernán Cortés plorant i li va dir Oh senyor! Ara és temps de plorar?, Cortés li va contestar I no us sembla que tinc raó? Sapigueu que aquesta nit no quedarà home de nosaltres viu si no es té algun mitjà per poder sortir. Alonso Dávila al costat de Pedro de Alvarado i altres van construir un pont llevadís amb una biga ampla per poder escapar, donant d'aquesta manera novament ànims a Hernán Cortés.
El 1520, després de l'epidèmia de verola registrada a Tenochtitlán, Cortés el va enviar a la Hispaniola, juntament amb Diego de Ordás i Alonso de Mesa en defensa dels seus interessos i reforços pel reabastiment de les campanyes militars.
L'abril de 1522 Hernán Cortés va nomenar a Alonso Dàvila alcalde major de Mèxic. Aquell mateix any fou enviat a Castella junt amb Antonio Quiñones portant el Cinquè del Rei de la conquesta de Tenochtitlan. En el seu trajecte es van trobar amb una armada de pirates francesos capitanejada per Jean Fleury,[4] que els van robar l'or, plata i tres caravel·les. Alonso Dávila fou empresonat durant dos anys a França fins que es va pagar el seu rescat. En tornar a Espanya es va presentar a les audiències per rendir testimoni a les corts espanyoles en la polèmica pugna entre Diego Velázquez de Cuéllar i Hernán Cortés.[5]
Vázquez Chamorro, Germán (2003) "La conquista de Tenochtitlan" colección "Crónicas de América", compilación de los cronistas J.Díaz, A.de Tapia, B.Vázquez, F. de Aguilar; Dastin, S.L. ISBN 84-492-0367-8
Cortés, Hernán (1520) Cartas de Relación, edición de Hernández Sánchez Barba, Mario (2003) para colección Crónicas de América, Dastin, S.L. ISBN 84-492-0352-X