La pandemia de COVID-19 ha afectado especialmente a las ciudades. Aquí, proporcionamos una caracterización profunda de la incidencia y mortalidad de enfermedades y su dependencia de los estratos demográficos y socioeconómicos en Santiago, una ciudad altamente segregada y la capital de Chile. Nuestros análisis muestran una fuerte asociación entre el nivel socioeconómico y tanto los resultados de COVID-19 como la capacidad de salud pública. Las personas que viven en municipios con un nivel socioeconómico bajo no redujeron su movilidad durante los confinamientos tanto como las de los municipios más ricos. Es posible que el volumen de pruebas haya sido insuficiente al principio de la pandemia en esos lugares, y tanto las tasas de positividad de las pruebas como los retrasos en las pruebas fueron mucho mayores. Encontramos una fuerte asociación entre el nivel socioeconómico y la mortalidad, medida por muertes atribuidas a COVID-19 o por exceso de muertes. Finalmente, mostramos que las tasas de mortalidad por infección en los jóvenes son más altas en los municipios de bajos ingresos. En conjunto, estos resultados resaltan las consecuencias críticas de las desigualdades socioeconómicas en los resultados de salud.