Nadal spilte sin første turnering etter sju måneders skadefravær og tok seg helt til finale, men der måtte den spanske tennisstjernen gi tapt.
Argentinske Horacio Zeballos vant 6-7 (2-7), 7-6 (8-6), 6-4. Det var Zeballas første tittel på ATP-touren.
Han er kun den tredje spilleren som har slått Nadal i en finale på grusunderlag. De to andre er verdensstjernene Novak Djokovic og Roger Federer.
Nadal har slitt med et vondt kne i lengre tid, og foran turneringen i Chile hadde han ikke vært på banen siden 2.-rundetapet i Wimbledon i juni i fjor.
26-åringen hadde muligheten til å slå tilbake i doublefinalen, men sammen med argentinske Juan Monaco ble det tap 2-6, 4-6 mot italienerne Paolo Lorenzi og Potito Starace.