Обычно франки для боя выстраивались в плотные боевые порядки, своего рода фалангу, но без должного обеспечения флангов и тыла, стремясь решить все одним ударом, общим прорывом или стремительной атакой. У них, как и у арабов, была хорошо развита взаимовыручка, основанная на родственных связях.
Подойдя к реке Вьенн, арабская армия, не ввязываясь сразу в сражение, раскинула недалеко от франков свой походный лагерь. Абд-эль-Рахман сразу понял, что противник занимает очень сильную позицию и его невозможно охватить легкой конницей с флангов.
В конце концов арабский предводитель решился начать сражение и построил свое войско в боевой, расчлененный порядок. Он состоял из привычных для арабов боевых линий: конные лучники составили «Утро псового лая», затем шли «День помощи», «Вечер потрясения», «Аль-Ансари» и «Аль-Мугаджери». Резерв арабов, предназначенный для развития победы, находился под личным командованием Абд-эль-Рахмана и назывался «Знамя пророка».
Сражение при Пуатье началось с обстрелов франкской фаланги арабскими конными лучниками, которым противник отвечал стрельбой из арбалетов и больших луков. После этого арабская конница атаковала позиции франков. Франкская пехота успешно отражала атаку за атакой, легкая неприятельская конница так и не могла пробить брешь в их плотном строю.
После того как пехота франков отразила все атаки арабов, которые линия за линией, в некотором расстройстве откатывались на исходные позиции, Карл Пипин незамедлительно приказал стоявшей пока в бездействии рыцарской коннице пойти в контратаку в направлении вражеского походного лагеря, расположенного за правым флангом боевого построения арабского войска.
Тем временем франкские рыцари под предводительством Эда Аквитанского нанесли с флангов два таранных удара, опрокинув противостоявшую им легкую конницу, устремились к арабскому походному лагерю и овладели им. Арабы, деморализованные известием о смерти своего вождя, не смогли сдержать натиск противника и бежали с поля битвы.
Это сражение имело крайне важные последствия. Победа майордома Карла Пипина положила конец дальнейшему продвижению арабов в Европе. После поражения при Пуатье арабская армия, прикрывшись отрядами легкой конницы, покинула французскую территорию и без дальнейших боевых потерь ушла через горы в Испанию.
Но перед тем, как арабы окончательно покинули юг современной Франции, Карл Пипин нанес им еще одно поражение – на реке Берр к югу от города Нарбонны. Правда, это сражение не относилось к числу решающих.
Победа над арабами прославила полководца франков. С тех пор его стали называть Карл Мартелл (т. е. боевой молот).