На рассвете 14 (26) июля корпус Остермана-Толстого немного отступил, а арьергард возглавил генерал П. Коновницын. В то время как Мюрат нацелился атаковать левый фланг российских войск, они удачно атаковали левый фланг французов, где рассеяли батальон хорватов. При этом весь фланг противника дрогнул и обратился в бегство. Мюрат повел в атаку польских улан, и французские генералы сумели остановить бегство солдат. Позиции фланга были восстановлены. После обеда к французским войскам прибыл лично Наполеон, который взял командование на себя. Теперь уже русские подразделения начали отступать. «Ни храбрость войск, ни самого генерала Коновницына бесстрашие не могли удержать их [французов], – писал Ермолов. – Опрокинутые стрелки наши быстро отходили толпами. Генерал Коновницын, негодуя, что команду над войсками принял генерал Тучков, не заботился о восстановлении порядка, последний не понимал важности обстоятельств и потребной деятельности не оказывал. Я сделал им представление о необходимости вывести войска из замешательства и обратить к устройству».
Приблизившись к Витебску, французы остановились для отдыха и разведки, выйдя с лесной дороги на оперативный простор. В это время Барклай-де-Толли стянул все войска также под город и намеревался дать сражение французам, чтобы задержать их продвижение и соединиться со 2-й армией Багратиона. Но когда ранним утром в лагерь примчался курьер от Багратиона с извещением, что тот напрвляется к Смоленску, 1-я армия бесшумно двинулась тремя колоннами в Смоленск, о чем французы не догадывались, поскольку в это время граф П. Пален активно вел арьергардные бои. Наполеон до последнего верил, что Барклай-де-Толли будет отстаивать Витебск. При этом, сменив позиции, он, согласно свидетельству генерала Ермолова, не имел возможности видеть основную армию. В результате, когда французы уяснили случившееся, сразу не смогли понять, куда ушла армия. При этом преследовать ее они тоже не могли. Когда Наполеон задал генералу Бельяру вопрос о состоянии кавалерии, тот ответил: «Еще 6 дней марша – и кавалерия исчезнет». Поэтому после совещания с военачальниками Наполеон принял решение приостановить дальнейшее продвижение в глубь Российской империи.
В общем, в бою при Островно русский арьергард немного задержал продвижение французского авангарда. Это сражение практически не отразилось на общем движении Великой армии, продолжавшей наступление прежними темпами. На следующий день, узнав о приближении Наполеона с основными силами и невозможности для Багратиона прорваться к Витебску, Барклай-де-Толли отступил из Витебска к Смоленску, где, как уже говорилось, и произошло объединения двух армий 22 июля (3 августа) 1812 года.