拿破侖既暫時消除了來自普魯士的威脅，又引誘聯軍上了圈套，他就放心大膽積極準備會戰了。他把會戰的地點選在了離維也納120公裏處的奧斯特裏茨村以西，這一帶地形良好，中間地形突起，最高處叫普拉岑高地，普拉岑南麵是一片沼澤地，隻有一條山路通往那兒，占領了高地就能控製周圍的大片地段，是個可退可攻的理想戰場。
1805年12月2日淩晨，東方漸白，晨霧迷漫。上午7時，著名的奧斯特裏茨大決戰的帷幕終於拉開了，世界戰爭史將在這一天記載下拿破侖一生中最光輝的一頁。
戰鬥一開始，麵對聯軍的猛烈攻擊，拿破侖先讓部隊主動放棄普拉岑高地向後退卻，把聯軍吸引到高地的南部。目的達到後，他命令部隊頑強抵抗，迫使亞曆山大把位於普拉岑高地的俄軍預備隊全部用到向兩翼法軍的攻擊上，普拉岑高地的防守出現薄弱環節。拿破侖抓住這有利的時機，抽調一支精悍部隊，很快攻占了普拉岑高地。
普拉岑高地失守的消息傳來，亞曆山大立即意識到自己犯了一個錯誤。高地的丟失，將給聯軍帶來可怕的後果。他趕忙抽調兵力，向高地反撲，意欲奪回高地。法俄兩軍在普拉岑高地上展開空前激烈的搏鬥。滿山遍野煙塵滾滾。喊叫聲，馬嘶聲，刺刀刃的撞擊聲，受傷者的呻吟聲，回蕩在戰場上空。雙方的步兵搏殺扭鬥在一起，雙方的騎兵以猛烈的衝擊迎頭相撞。戰場上屍橫遍野，血染山崗。俄軍付出了慘重的代價，終究沒奪回高地。這時，聯軍的主力全部集中在高地的南部，暴露在法軍的炮口之下。
拿破侖當機立斷，命令部隊迅速把大炮拉上高地。在一陣猛烈的炮火掩護下，法軍的總攻開始了。幾萬名法軍官兵在驚天動地的喊殺聲中，以排山倒海之勢，向山下的聯軍衝殺過去，聯軍立刻大亂，爭先恐後地沿著那條唯一的通道，退到了沼澤地裏的湖邊。湖麵已結冰，但凍得還不夠結實。敗兵們在岸邊止住了腳步。
忽然，一顆炮彈呼嘯著飛來，在密集的人群中炸開，一位將軍立刻從馬上跌倒在血泊中了。不知誰喊了一聲：“快跑呀，從冰上走，從冰上過去。”又一發炮彈打來，仿佛有誰下命令似的，人們一齊湧到了冰麵上，全然不顧冰在腳下哢哢作響，隨時都會斷裂。
又有幾發炮彈飛來，這次是打在冰麵上的。冰麵立即四分五裂。幾千名聯軍官兵哭喊著、掙紮著，很快就沉入湖底。留在岸上的也不時被法軍炮彈擊中，炸得血肉橫飛。
戰鬥結束了。聯軍死傷一萬五千多人，被俘二萬多人，其餘的四散潰逃。
法國士兵從四麵八方向拿破侖湧來，“皇上陛下萬歲”、“法蘭西萬歲”的歡呼聲在屍橫遍野的戰場上回響。拿破侖在一群元帥和近衛軍將軍的陪同下，視察了戰場。呈現在他眼前的是一片慘烈的景象，遍地是人和馬的屍體，到處是丟棄的槍支和大炮，如血的殘陽給這一切塗上了一層悲壯的色彩。
天漸漸黑了。繆拉元帥對拿破侖說：“陛下，我們回去吧，太陽已經下山了。”
拿破侖抬頭望了望西方，西天上最後一抹晚霞也已消失，最早出現的幾顆星星在夜幕上不安地眨著眼睛，似乎不忍目睹這人間的慘狀。
拿破侖緩緩地轉過臉，兩眼在昏暗中熠熠閃光，說道：“不，奧斯特裏茨的太陽升起來了。”
繆拉一愣，隨即明白過來：拿破侖說的“奧斯特裏茨的太陽”正是他自己！
奧斯特裏茨戰役結束的第二天，奧地利皇帝要求休戰。他被迫割讓給法國占全國人口總數六分之一的大片領土，並且每年還要向法國付四千萬法郎的戰爭賠款。普魯士也隻好和法國簽訂攻守同盟條約。