Численностью поляки уступали русским, всего девять тысяч воинов, но полагались на внезапность нападения.
Михаил, уже достаточно поднаторевший в военном деле, недостатки обороны лагеря видел. Но кто он такой, чтобы указывать брату царя, если более высокие рангом воеводы молчат, боясь перечить? Его даже в шатёр Дмитрия на пиршество не пригласили. Дмитрий предпочитал своим боярам и князьям общество иноземцев. Яков Делагарди, изрядно выпив, обещал Дмитрию самолично взять в плен гетмана Жолкевского, не подозревая, что тот уже недалеко.
Рано утром Михаил распорядился быстро завтракать, хлеб и сало достаточно подкрепили силы, и отрядом выдвигаться к плетню. Нехорошо было на сердце, чуял беду. Не успели дойти каких-то полсотни шагов, как польские пехотинцы топорами стали рубить плетень, делая проходы для конницы. Михаил сразу послал гонца к шатрам воевод, а отряду приказал стрелять. Громогласный залп пищалей разбудил русский лагерь. Забегали ратники, стали седлать коней ополченцы и боярские дети. Мушкетёры Делагарди успели добежать до плетня и открыть огонь. Против лагеря наёмников действовали казаки, а против русской рати – поляки. В первой линии королевской армии были лучшие конные полки пана Заборовского и полковника Струся, за ними литовская конница и пехота.
Массированный огонь из аркебуз и мушкетов наёмников Делагарди сыграл свою роль, позволил выиграть до получаса времени. За этот промежуток Шуйский и Делагарди успели построить воинов для сражения. В сумятице и спешке ратники мешали друг другу. Делагарди, как воевода опытный, построил впереди пехоту с длинными, немецкого образца, копьями. За ними расположил конницу. Дмитрий сделал наоборот, впереди конница, причём лёгкая, сзади пехота из ополченцев. Пушки выставить и подготовить не успели. Пять тысяч тяжеловооружённых поляков опрокинули в атаке «боярских детей». Отступая в беспорядке, наша конница смяла порядки своей пехоты. Войска перемешались и беспорядочно бежали. К лагерю Шуйского прибились около пяти тысяч ратников, кроме того, в обозе были 18 пушек. Сила грозная, если ей правильно распорядиться. Тем более что наёмники Делагарди ещё сражались, сдерживая казаков. Но Дмитрий выжидал, сам не строил оборону и не помог наёмникам.
Гетман Жолкевский послал переговорщиком к наёмникам Делагарди своего племянника, предложив им почётную капитуляцию. Наёмники капитуляцию приняли и бросились грабить обозы – свои и русские. Наёмная армия вмиг перестала существовать.
Дмитрий Шуйский отдал запоздалый приказ об отступлении. Но было поздно, ратники бежали в окружающие леса, избегая смерти или плена. Сам Дмитрий бросил войско, позорно бежал, утопив боевого коня в болоте. В Можайск, к Валуеву приехал на облезлой деревенской кляче, сообщив о разгроме царской армии. Валуев сдался полякам. Царь «стараниями» своего брата остался без боеспособной армии.