Двигаясь через Пруссию, русские войска безжалостно разоряли вражескую территорию. В августе Фермор осадил крепость Кюстрин, где некогда был заключен молодой Фридрих. Тут русские должны были соединиться с австрияками.
Но Фридрих решил разгромить их раньше и с относительно небольшим войском быстро двинулся из Силезии на Кюстрин. Узнав о его подходе, Фермор снял осаду и встал за рекой Одер. Армия составляла пятьдесят тысяч, но командующий отправил отряд Румянцева наблюдать за лежащей неподалеку переправой, поэтому у самого Фермора осталось сорок две тысячи.
Фридрих, объединенные силы которого составили тридцать три тысячи солдат, переправился по наплавному мосту между русскими отрядами, разъединив их, и зашел Фермору в тыл. Русский полководец поспешно развернул войска и выстроил огромное каре — неудачная позиция для сражения на равнине. Стоящая рядом деревня называлась Цорндорф.
Вначале пруссаки расстреливали стесненные русские порядки из пушек, точно мишень. Затем, построившись знаменитым фридриховским «косым порядком», то есть косым клином, преимущество которого, впрочем, являлось спорным — это была разновидность флангового удара, ринулись на русский левый фланг. Но под огнем русской артиллерии и пехоты наступающие подались назад, и тотчас, решив, что победа легко одержана, Фермор бросил войска в атаку на отступающих: вначале кавалерию, затем и пехоту. Это было последнее осмысленное распоряжение генерала.
Во фланг наступающим русским со страшной силой ударил «кудесник» Зейдлиц, хранитель рыцарской доблести, со своими кирасирами и драгунами. Быстро разделавшись с кавалерией, он перешел на пехоту, которая вдруг будто увязла в невидимой грязи, и на русские батареи. По свидетельству очевидца, остававшиеся от поголовного истребления шеренг небольшие отряды русских, лишившись команды, без патронов, стояли и даже не сопротивлялись, когда их убивали. В горячке боя в этом пассивном поведении никто не увидел ничего странного, зато задумались позднее. Артиллеристов изрубили прямо у их пушек, которые они отказались покидать, обхватывая руками. Левое русское крыло было разгромлено, загнано в болота и в собственный обоз, где солдаты разбили бочки с водкой и перепились вусмерть, не слушая никого.
Правое крыло еще стояло и даже погнало пруссаков вспять, захватив батарею. Но и здесь явился Зейдлиц с латниками и ветеранами-гренадерами Фридриха, которые сумели потеснить русское войско. Безумное ожесточение битвы достигло того, что умирающие враги грызли друг друга зубами, казаки докалывали раненых пруссаков, а местные жители впоследствии закапывали тяжелораненых русских вместе с мертвыми. К ночи, когда все обессилели, остались без боеприпасов и понесли огромные потери, бой затих. Это было одно из самых кровопролитных сражений за всю войну.