La gobernación de Carvajal era vastísima. Por el oriente la limitaban las costas del Golfo. Hacia el sur comprendía los pueblos que hemos mencionado de Xalpa, Sichú, etc. Por el poniente llegaba hasta Mazapil y los linderos de la Nueva Galicia. Rumbo al norte la jurisdicción era indefinida. Hacia 1585 tenía nombrados tenientes de gobernador para tres grandes zonas: en la de Pánuco a Felipe Núñez; al noreste a Gaspar Castaño de Sosa; en el centro, de Santa Lucía hasta la Laguna, a Diego de Montemayor.
En sus frecuentes ausencias, hacia 1584, había dejado como su lugarteniente en la villa de San Luis a Luis de Carvajal el Mozo, su sobrino. A éste le tenía ofrecido nombrarlo sucesor suyo en el gobierno. Fue en esa época cuando el conde de la Coruña abrió proceso contra don Luis, sometiéndole a averiguaciones porque invadía jurisdicciones que no le pertenecían. Desde dos años atrás empezaron estas diferencias entre el virrey y el gobernador. Por medio de Pedro de Vega, procurador de la Real Audiencia, Carvajal pidió amparo de lo que le pertenecía y consiguió una real provisión a su favor fechada en México el 18 de enero de 1582. Resentido el virrey se propuso a perderle. "El peje grande traga al chico", comenta el cronista. Don Luis ya no podría realizar su obra; y no sólo le seria obstaculizada, sino que él mismo tendría que ser aniquilado.
Hallándose en México, hubo en la villa de San Luis serios problemas. Sublevados los indios por la muerte de uno de los suyos, se rebelaron, robaron y mataron los ganados, incendiaron las casas y los sembrados y dieron muerte a varios vecinos. La villa quedó despoblada. En la ciudad de León y la villa de Cueva sucedían también cosas semejantes; además de suscitarse escenas violentas, particularmente con Alberto del Canto y su gente quienes provocaban frecuentes encuentros. Diego de Montemayor, a quien Carvajal había nombrado su teniente, resolvió despoblar o desamparar, como se decía entonces. Concentró entonces en la hacienda de San Francisco (Apodaca) a los escasos vecinos que quedaban y salió con ellos a Saltillo, de donde muchos se dispersaron a otros lugares. Fue así como quedó "todo el reino despoblado, habiendo costado tanto trabajo y vidas", se lee en la crónica.
Todo esto sucedía hacia 1587. Luis de Carvajal autorizado para hacerlo o burlando su prisión (tenía la ciudad de México por cárcel) volvió por ese tiempo al norte. En 1588 repobló las abandonadas minas de Trinidad (Monclova) a las cuales llamó Nuevo Almadén. De este año se conocen documentos importantes, tales como el nombramiento que otorgó a Diego de Montemayor como lugarteniente del gobernador de Coahuila (Monclova) con jurisdicción "desde los ojos de Santa Lucía [... .] hasta las Parras y lo demás que hay hasta el río Grande y hasta la Laguna". En este nombramiento, fechado el 5 de abril, le ordena Carvajal repoblar la ciudad de León "para el día de pascua de Navidad" y le faculta para la población que quisiere hacer en las Parras".
