El 6 de junio de 2016, Chile presentó una demanda contra Bolivia ante la Corte Internacional de Justicia para que ésta declare que el Silala es un curso de agua Internacional y que Chile, en su calidad de ribereño, tiene derecho al uso de sus aguas.

Posteriormente, el 3 de julio de 2017, el equipo jurídico, que encabeza como Agente la actual Subsecretaria de Relaciones Exteriores, Sra. Ximena Fuentes Torrijo, entregó la Memoria de Chile en el procedimiento por el status y uso de las aguas del río Silala. 

En esta demanda, Chile solicita a la Corte Internacional de Justicia, que juzgue y declare que: 

• El río Silala es un curso de agua internacional, cuyo uso se rige por el derecho internacional consuetudinario.
•  Chile tiene derecho al uso equitativo y razonable de las aguas del río Silala.
• Bajo el estándar de utilización equitativa y razonable, Chile tiene derecho al uso que actualmente hace de las aguas del río Silala.
• Bolivia tiene la obligación de tomar todas las medidas apropiadas para prevenir y controlar la contaminación y otras formas de daño a Chile que resulten de sus actividades en el río Silala.
• Bolivia tiene la obligación de cooperar y proporcionar a Chile una notificación oportuna de medidas planificadas que pudiesen tener un efecto negativo sobre el río Silala, de intercambiar datos e información y de realizar, cuando proceda, una evaluación de impacto ambiental, para permitir que Chile pueda evaluar los posibles efectos de tales medidas planificadas, obligaciones que Bolivia ha incumplido.

• Con esta demanda, Chile resguarda sus derechos de uso sobre las aguas del río Silala, toda vez que a la fecha de su presentación Bolivia negaba el carácter transfronterizo del curso de agua y sostenía ser dueña del 100% de sus aguas.
• La demanda chilena se realizó en respuesta a la aseveración por parte de Bolivia de que Chile estaba robando las aguas del Silala, y por el riesgo de que Bolivia intentara cortar el curso natural del río hacia Chile. De hecho, Bolivia amenazó con demandar a Chile por supuesto uso indebido de las aguas del Silala, anuncio realizado por ese país el 23 de marzo de 2016.
• El 31 de agosto de 2018, Bolivia presentó su Contramemoria, donde reconoce que el Silala es un curso de agua internacional que ambos Estados ribereños pueden utilizar conforme a la regla del uso razonable y equitativo. Sin embargo, para mantener vivo el caso ante la Corte, Bolivia elabora una Contrademanda según la cual las acequias existentes en su territorio generan un llamado “flujo artificial”, el cual Chile no tendría derecho a usar. Este “flujo superficial adicional” lo calcularon entre un 11% y un 30%. Este argumento no se sostiene, ya que no hay flujos artificiales y toda el agua del Silala corre hacia Chile, ya sea superficial o subterráneamente. A lo más, la canalización aumenta el flujo superficial en 2 litros por segundo.
• El 15 de febrero de 2019, Chile presentó su escrito de Réplica, dirigida a contestar la Contrademanda de Bolivia. El 15 de mayo de 2019, Bolivia presentó su Dúplica. Finalmente, el 16 de septiembre de 2019, Chile presentó su Escrito Adicional (dúplica a la contrademanda boliviana). Con esta presentación concluyó la fase escrita del proceso.