Pierwsza, jesienna sesja trwała dokładnie tydzień. Wówczas to Sepúlveda po raz pierwszy spotkał się osobiście z Bartolomé de Las Casasem. Jako pierwszy głos zabrał Sepúlveda, który przedstawił swoje poglądy w sposób uporządkowany w ciągu zaledwie trzech godzin. Następnie przemawiał Las Casas, który swoje wystąpienie zdołał zakończyć dopiero siódmego dnia obrad. Po pierwszym tygodniu sesję zawieszono, aby słuchacze mogli zapoznać się z dokumentacją obu wypowiedzi i rozważyć racje mówców. Druga sesja odbyła się dopiero wiosną 1551 roku, nie odbiła się jednak tak szerokim echem jak pierwsza i prawdopodobnie nie zdołano na niej zebrać wszystkich uczestników. Nie wiadomo również, czy wydano oficjalny werdykt kończący dysputę.
Dysputa w Valladolid miała znaczenie dla późniejszego rozwoju poglądów na temat podboju i kolonizacji Ameryki. Po raz pierwszy poddani Korony Hiszpańskiej oficjalnie zyskali możliwość zakwestionowania słuszności prowadzonej polityki podbojów i dokonania autokrytyki działań królestwa. Wydarzenie to uważa się również za punkt przełomowy w kształtowaniu się współczesnych praw człowieka, których Las Casas był jednym z pierwszych propagatorów.