В час дня Густав Бирон начал отступать и переправляться обратно за реку. Вели-паша решил, что Миних убедился в невозможности атаки и что победа уже намечается для турок. Колчак-паша дал об этом знать в Хотин. Но, как пишет Галем в своей книге «Жизнь графа Миниха», после этой радостной вести Колчаку самому скоро пришлось принести в Хотин другую — «весьма фатальную».
Одновременно с отступлением Густава Бирона правое каре русской армии под командою Карла Бирона двинулось на восток по направлении к дер. Долины. Артиллерия развернулась на высоте ближе к Долинам для поддержки наступавших. Одновременно саперные части исполнили блестящее действие: фашинами, шанцкоробами, досками, ветками они смогли укрепить переход через болотца у реки и навести 27 мостов через реку. Вся армия начала быстро переправляться и развертываться на левом берегу Шуленца: авангард Карла Бирона, гвардия Густава Бирона, «кордебаталия» А.И.Румянцева, левое каре Левендаля.
Быстро перетащив артиллерию, русские начали покрывать своим огнем турецкую пехоту и самый лагерь главнокомандующего, сбивая одновременно батареи, которые турки пытались поставить для защиты своего левого фланга. Несмотря на непрерывные нападения турок, русская пехота прорвалась к лагерю Вели-паши. В 5 часов дня 13 тысяч пеших янычаров двумя колоннами пошли в контратаку.
В записках Семена Порошина, гувернера Павла I, упомянуто, что 17 декабря 1764 года у Павла Петровича, тогде еще Наследника, обедал дежурный гвардии майор Любим Артемьевич Челищев, участник Ставучанского боя, случившегося 25 лет до того. Порошин пишет: «Еще сказывал тут Любим Артемьевич о порядке, каким образом они маршировали во время турецких оных походов и как атакуют турки. Янычары их, как известно, во время боя весьма легко одеты: туфли на босу ногу и в одних комзольцах, наступают бегом колонною, которая спереди фруту малова, а что далее взад, то шире, имеет фигуру трапеции».
Все современники пишут, что выдержать первый натиск турок очень трудно, и что их атаки холодным оружием были страшны: янычары бросались на противника с дикими криками и в состоянии исступления, доходящего до безумия. Но если такую атаку удавалось остановить, нанося атакующим сильные потери, то деморализация наступала очень быстро и уцелевших было очень трудно и даже невозможно снова собрать и повести в новую атаку.
Так оно и случилось при Ставучанах с пешими янычарами: русский артиллерийский огонь быстро выдвинутых на новые позиции батарей косил их ряды. Замешательство начало превращаться в отступление.