俄、法雙方的炮戰開始了。法軍將400多門大炮全部動用起來，猛烈向箭頭堡攻擊，俄軍則用他們的300多門大炮奮力還擊。俄法陣地相距不足一公裏，由於無數炮彈的轟擊，滿地都是高低不平的彈坑和四散飛濺、層層迭迭的彈片。
一陣射擊之後，拿破侖看到俄軍火力已明顯減少，認為時機已到，就命令部隊衝入俄軍陣地。一霎時，法軍個個勇猛異常，高呼著向箭頭堡撲去。俄軍也不甘示弱，對準成千上萬的法軍猛烈開火，結果，法軍成批地倒下。但是，由於法軍在數量上遠遠超過了俄軍，盡管傷亡慘重，最終仍然衝進了箭頭堡，擊斃了殘餘俄軍。俄軍守堡士兵全部陣亡。巴格拉基昂迅速調集85萬後援部隊增援，麵對法軍，俄軍也早已將生死置之度外，決心為死難同胞報仇。巴格拉基昂身先士卒、衝鋒陷陣，命令俄軍堅決奪回箭頭堡。俄軍在法軍炮火轟擊下，一批又一批地死去，終於又奪回了箭頭堡。
在一天的戰鬥中，法軍共有八次奪得箭頭堡，俄軍奮力反撲，又八次奪回箭頭堡，每次爭奪，雙方都有極為慘重的人員傷亡，一天的戰鬥，雙方共損失人員8萬人左右。所以人們說，這次戰鬥是19世紀第一次規模最大的爭奪戰。到傍晚時分，拿破侖組織兵力，又作了第九次爭奪，轟轟隆隆的炮聲帶著死神飛入箭頭堡俄軍陣地。俄軍也積極組織有效的反擊。突然，一顆炮彈落在巴格拉基昂的身旁，彈片四下飛濺，其中一塊擊中巴格拉基昂，撕裂了他的胸膛。巴格拉基昂血流如注，麵色蒼白，慢慢地倒了下去。這位“俄國最傑出的軍人”再也沒有爬起來。
法軍趁勢攻入箭頭堡，俄軍最高統帥庫圖佐夫下令部隊撤退。這次爭奪戰以法軍的勝利而結束。
9月14日，法國軍隊在拿破侖的率領下，浩浩蕩蕩進入莫斯科。但庫圖佐夫已下令全城撤退，把一座空城留給了拿破侖。
拿破侖費了九牛二虎之力才得以占領的莫斯科，裏麵什麼東西也沒有。惱羞成怒的法軍一把火點著了整個城市。烈火在全城燃燒，熊熊的火焰仿佛在替法國將士耀武揚威，也仿佛在為所有俄國人訴說著國家所遭受的空前的劫難！
烈火在莫斯科燃燒了三天三夜，克裏姆林宮被滾滾濃煙籠罩著，拿破侖在裏邊還未體會夠勝利者的喜悅，便被濃煙趕了出來，他實在難以忍受刺鼻的煙味。
法軍雖然占領了莫斯科，但隨著冬天的到來，本來就已十分短缺的軍需物資，這時更是緊張。將士們以生命換來的成果，卻因為缺衣少食而難以維持，法軍內部怨氣衝天。10月18日，俄軍又襲擊了法軍，打死打傷法軍3000餘人。麵對這種情況，拿破侖感到，他的部隊已不堪一擊，已經無力再繼續占領俄國了，否則，不是被俄軍打死，就是被餓死、凍死。所以，他於10月19日率115萬殘兵從原路返回。回國途中，又不斷遭到俄國伏擊，加上天寒地凍，風雪交加，無數士兵大批大批地死去。11月29日，在渡過一座橋時，士兵與隨軍家屬互相爭搶過橋，又有12萬人掉入河中淹死。12月中旬，拿破侖終於離開俄國，但原來的60萬大軍，現在隻剩下2萬瘦弱的士卒。
這次遠征俄國，法軍遭受到了重大損失，拿破侖所領導的武裝鬥爭最終因各國勢力的反對而徹底失敗了。路易十六的弟弟路易十八回法國重建封建王朝了。
趁法軍退出俄境的時候，沙皇立即聯合奧、普軍隊追殺過來，1813年與法軍會戰於德國萊比錫，法軍又遭重創。之後，1814年3月31日，亞曆山大與各國反法聯軍進入巴黎，拿破侖被迫退位，並被流放到地中海的厄爾巴島。