Efter at være blevet besejret i oprøret, flygtede Caldas, der frygtede repressalier, til Popayán, men fandt, at det var blevet overhalet af de kongelige tropper under kommando af den fremtidige vicekonge Juan Sámano, gik derefter til provinsen Antioquia. Antioquia havde erklæret sin uafhængighed som "State of Antioquia" eller "Free and Sovereign State of Antioquia". Antioquia-staten havde udnævnt Juan del Corral som diktator, og del Corral hilste Caldas velkommen og udnævnte ham til at oprette en militærskole og som direktør for rifelfabrikker og generalingeniør, samt give ham rang af oberst. Som ingeniør var Caldas ansvarlig for opførelse af bygninger, krudtfabrikker og våbenfabrikker samt møntsmægling. Han underviste også i Ingeniørakademiet i Medellín i 1814. Mellem 1813 og 1814 tog han ansvaret for befæstningerne langs Cauca-floden og installeringen af en riffel- og krudtfabrik. Ved udgangen af 1814 var Nariño blevet besejret og arresteret af den spanske krone, og Bolívar og hans hær havde tvunget Cundinamarca til at underkaste sig De Forenede Provinser. Den føderalistiske generalguvernement, som var blevet etableret i Santafé, med stigende bekymringer om muligheden for en spansk generobring
Efter starten af Morillos felttog, kaldte han derefter Caldas til at udnævne ham til oprettelsen af en lignende militærskole, og til at bygge broer, skyttegrave og befæstninger omkring byen. Han blev sendt til den nordlige hær og til at befæste veje i Quindío.