12月2日，拿破仑战争史上一次最著名的、最辉煌的战役打响了，这一天，在奥斯特里茨村以西、维也纳以北120公里的普拉岑高地周围的丘陵地带上，三国皇帝展开了一场血腥大会战。这日拂晓前，俄奥联军分成6路纵队开始进攻。联军北面两个纵队由巴格拉吉昂和利赫特尔斯登指挥，他们横越布尔诺——奥斯特里茨大道攻击由拉纳和贝尔纳多特所防守的北段，君士坦丁堡大公指挥的俄国近卫军则作为预备队跟在两支俄军后面。中央方面，科洛华特指挥的奥军25000人攻击在柯贝尼茨的苏尔特军。联军攻击的主力则在普拉岑高地以南，共有3个纵队，33000人，由俄将布克斯盖弗登指挥，指向在戈尔德巴赫河南段的苏尔特，并攻占了索科尔尼兹和狄尔尼兹。

    上午7点30分，掩盖着谷地的浓雾刚刚散去，一轮红日喷薄而出，73000名决心以死效忠的法国官兵在奥斯特里茨的太阳照耀下，早已准备就绪，严阵以待。拿破仑从指挥所里看到普拉岑高地几乎已无俄军防守，他立刻意识到敌人犯了放弃中央高地的严重错误。他命令两个师前去占领高地，这两个师不费吹灰之力便完成了任务，从而将敌人切成两段。科洛华特纵队在行军中受到侧面攻击，秩序大乱，四下溃逃。俄国皇帝、总司令库图佐夫以及司令部正是跟在这支纵队之后，因而失去了对联军的控制。

    在北段，拉纳成功地击退了巴格拉吉昂的攻击。当苏尔特完全控制高地之后，拿破仑令其左翼向俄军发起全面进攻。俄军作战十分英勇，对法军发起一次又一次冲锋，但最终还是败下阵来。

    在南段，布克斯盖弗登受到苏尔特和达武西支兵力的夹击。面对法军大炮的猛烈轰击，联军很快就被压缩到狄尔尼兹和察特卡尼之间半结冰的湖泊上。湖泊的冰块被法军炮火击碎，敌军整团整团地掉在湖里淹死了，有的则被法军的霰弹击毙，其余的则当了俘虏。

    奥皇和俄皇眼见全军覆没，慌忙逃窜。他们的侍从人员只顾自己逃命，把两位皇帝丢在路上。两位皇帝只好骑着马各奔一方了。

    短暂的冬日已近黄昏，明亮的太阳已经下山，亚历山大和弗兰西斯在昏暗中逃脱了法军的追捕。亚历山大像得了疟疾一样全身发抖，他已经不能控制自己，哭了起来。库图佐夫在激战中负了伤，差点成了法军的俘虏。

    战斗结束了。拿破仑在一大群元帅、近卫军将军和副官的伴随下，在士兵们的欢呼声中，不断地踩着难以数计的人和马的尸体，穿过广阔的平原，视察着血腥的战场。这一仗，俄奥联军死伤27000人，损失火炮155门，炮兵几乎全被消灭，余众四散逃命，俄奥联军事实上已不存在。

    第二天，法军所有部队都受到了拿破仑的赞扬，他说：

    “士兵们，我对你们表示满意：在奥斯特里茨一天中，你们完成了我要求你们以果敢精神去完成的一切。不朽的光荣归于你们，我的雄鹰们。在俄奥皇帝指挥下的100000军队，不到4个小时，就被打得落花流水。没有死在你们剑下的那些人，也在湖里淹死了……士兵们！当保证我国的繁荣昌盛所需的一切都已完成时，我将带领你们回到法国，在那里我将尽我所能保护你们的利益。我的人民一定会兴高采烈地再和你们相见。你们只要说'我参加了奥斯特里茨战役'，他们就会回答说'好一个勇士啊！'”

    同一天，奥皇弗兰西斯二世派使节前来请求与拿破仑会晤。拿破仑同意了这项要求。12月4日，拿破仑在骑兵卫队的簇拥下来到会晤地点——距奥斯特里茨约3公里的一座磨坊里。奥皇也乘坐有篷轻便马车来到这里。拿破仑一见奥皇，立刻下马前去迎接，并同他拥抱。奥皇提出休战，拿破仑当即同意，条件是要求所有的俄军撤出奥地利，退回波兰。