Войско Салтыкова ослабляли полки Обсервационного корпуса, сильно пострадавшие в прошлом году под Цорндорфом и поэтому укомплектованные новобранцами. Но и у Фридриха в пополнении были в основном военнопленные, которые в критической ситуации охотно дезертировали, что отнюдь не усиливало пруссаков. Поле боя представляло собой три высоты, разделенные оврагами. Фридрих опять совершил обходной маневр, но разворот фронта в обратную сторону позицию Салтыкова не сильно ухудшил. На высоте на левом фланге тот поставил слабые полки Обсервационного корпуса, на центральной горке окопались лучшие полки во главе с Румянцевым. На правом фланге, которым командовал Фермор, значительную часть войск, как и в резерве, составляли австрийцы.
Как обычно, вначале король исполнил свою утреннюю мелодию на флейте. Излюбленным инструментом Фридриха Великого была флейта из человеческой берцовой кости. Перед боем он садился в своей палатке, играл на ней, и пред его мысленным взором, точно фигурки на шахматной доске, передвигались полки и батальоны, и музыка эта продолжалась до тех пор, пока ему не становилось ясно, как выиграть полевое сражение с французами или как выбить австрийцев с их неприступной позиции.
Сыграв, он, как обычно, выстроил полки «косым порядком» и после трехчасовой канонады двинул на слабый левый русский фланг. Конечно, новобранцы не выдержали атаки и побежали — кто уцелел, разумеется. А затем Фридрих предпринял концентрический штурм центральной высоты. Однако то ли флейта в этот раз подвела короля, то ли врагов там неожиданно оказалось больше, чем могли убить ядра и бомбы прусских пушек. Но русские перебили прорвавшуюся к ним доблестную прусскую кавалерию, и Румянцев повел свои полки колоннами в контратаку на ошеломленного прусского короля.
В этот критический момент Фридрих велел Зейдлицу атаковать тяжелой кавалерией правый фланг русских, чтобы внести смятение в их ряды. Но кирасиры Зейдлица попали под массированный огонь «единорогов» и окопавшейся на склоне русской и австрийской пехоты и, понеся жестокие потери, отступили. С ними произошло то же, что сорок лет спустя с русскими гвардейскими кирасирами в Аустерлицком сражении. Их перебили.
К вечеру прусские войска бежали, потеряв девятнадцать тысяч человек убитыми и ранеными и всю артиллерию впридачу. Фридриха силою увели с поля боя, одно время с ним оставалось только несколько тысяч воинов, и он считал гибель Пруссии предрешенной. Салтыкову доставили треуголку, потерянную королем в бегстве. Но победители снова не стали его преследовать, и он сумел собрать часть уцелевших солдат. Кроме того, он располагал отрядами войск, находившихся в других областях, общей численностью больше, чем он привел под Кунерсдорф.