Понимая, что против объединенных сил противника ему устоять будет трудно, Ведель попытался взять инициативу в свои руки и двенадцатого июля атаковал русские полки у деревни Пальциг, расположенной в десяти верстах от Одера.
Наступление корпуса развивалось удачно до тех пор, пока генерал не попал под разящий огонь русской артиллерии, остановившей эту решительную атаку. А Салтыков, совершив искусный обходной маневр, атаковал прусские бригады и разбил их поодиночке. Длившееся с 4 часов дня до заката сражение принесло россиянам полную победу. По самым точным подсчетам Ведель потерял 4269 человек убитыми, 1394 ранеными, 1200 пленными, а также 14 пушек, 4 знамени и 3 штандарта. У Салтыкова убитых было значительно меньше — 894 офицера и солдата, а вот количество раненых достигло 3903 человек.
Приведя армию в порядок, Петр Семенович продолжил движение к Одеру и у города Франкфурта соединился с 18-тысячным австрийским корпусом генерала Лаудона.
Жаждавший отомстить за поражение у Пальцига, король Фридрих II двинул свою 50-тысячную армию к Куннерсдорфу, предполагая напасть на союзные войска с тыла. Но укрепившаяся на удобных позициях 70-тысячная русско-австрийская армия, располагавшая 250 орудиями, встретила неприятеля в полной готовности.
Сражение произошло первого августа. В полдень прусские батареи открыли плотный огонь по левому флангу армии, которым командовал генерал-поручик Александр Голицын, а затем брошенная в атаку пехота выбила русских из окопов и захватила 70 пушек, получив возможность обстреливать продольным огнем главные силы армии.
Видя отступление Голицына, Салтыков приказал генерал-поручику Петру Панину двинуть свои полки. И пока Сибирский, Низовский, Азовский, Угличский и Киевский полки сдерживали натиск пехоты, союзная кавалерия генералов Петра Румянцева и барона Лаудона стремительной атакой во фланг опрокинула прусские эскадроны принца Евгения Вюртембергского.
Попытка Фридриха прорваться одной колонной в тыл союзников также закончилась неудачей. Поначалу генерал Зейдлиц провел свои эскадроны через пруды восточнее Кунерсдорфа и атаковал русские окопы, где расположились Псковский, Невский, Казанский и два гренадерских полка, однако его атака была хладнокровно расстреляна артиллерийским огнем батарей Магнуса Берга. А вступившие затем в дело полки генералов Василия Долгорукова и Александра Вильбоа, подкрепленные артиллерией генерала Корнелия Бороздина, завершили разгром неприятеля, обратив его в бегство.
Преследуемые до Одера союзными войсками, потерявшие во время сражения только убитыми свыше 17 тысяч человек, пруссаки оставили победителям 26 знамен, 172 орудия, 10 тысяч ружей и более 4 тысяч пленных.