В шесть утра маршал Даву начал атаку флешей, но несмотря на тройное превосходство в силах был отбит. В семь утра атака повторилась. Французы взяли левую флешь, но опять были отбиты и отброшены. Тогда Наполеон ввел в бой корпуса Нея, Жюно и Мюрата. Кутузов также стал перебрасывать Багратиону резервы и войска с правого фланга. В восемь утра французы во второй раз ворвались на флеши и вновь были отброшены. Затем до 11 часов были сделаны еще четыре безуспешные атаки. Убийственный огонь русских батарей с Курганной высоты наносил французам жестокий урон. К 12 часам Наполеон сосредоточил против флешей две трети своей армии и почти всю артиллерию (86 тыс. при 400 орудиях). Только после этого французы наконец смогли овладеть ими. Оборонявший флеши Багратион был смертельно ранен.
Развивая успех, император перенес удар на Курганную высоту, двинув против нее 35 тысяч солдат и 300 орудий. В этот критический момент Кутузов направил конные корпуса Платова и Уварова в обход левого фланга Наполеона. Отбивая эту атаку, Наполеон на два часа задержал штурм Курганной высоты. Наконец, в четыре часа корпус Богарне с третьей атаки захватил высоту. Но, вопреки ожиданиям, прорыва русских позиций не произошло.
Русские были только оттеснены и продолжали упорно обороняться. Ни на одном направлении Наполеону не удалось достичь решительного успеха — Кутузов отступил, однако не был разбит. В шесть часов вечера Наполеон отвел свои войска на исходные позиции. Результат битвы, в которой с обеих сторон пало около 100 тысяч человек, остался нерешенным.
Наполеон был готов на другой день продолжить сражение, но Кутузов не желал более рисковать. В полночь с 26 на 27 августа русская армия снялась с бородинской позиции и отошла за Можайск. Однако уже то, что она в течение целого дня доблестно отражала натиск Наполеона, внушало воодушевление.
Всем русским обществом битва под Бородином была воспринята как победа.
Так же думал и Александр I. В конце августа он произвел Кутузова в генералфельдмаршалы и пожаловал ему сто тысяч рублей. Все ожидали нового сражения.
Кутузов, отступая к Москве, так же предполагал еще раз помериться с французами силой. Он до последнего дня рассчитывал на свежие резервы, однако обещанная Ростопчиным 80-тысячная «московская сила» так и не появилась. 31 августа авангард русской армии достиг прилегающих к Москве высот и остановился близ Дорогомиловской заставы. Здесь начальником штаба Бенигсеном была указана позиция нового генерального сражения. Кутузов велел осмотреть ее Барклаю и Дохтурову. Они возвратились через час и доложили, что выбранная позиция не только не пригодна для ведения боя, но просто гибельна. Глубокие овраги между дивизиями и корпусами, крутые спуски к Москве-реке в тылу, из-за которых нельзя было доставить ни артиллерию, ни обозы, а также подступающие к правому флангу леса, в которых неприятель легко и скрытно мог сосредоточить пехоту, — все это делало сражение на этой местности невозможным. Выслушав Барклая, а также других офицеров штаба, Кутузов велел к четырем часам собрать в Филях военный совет. Мнения генералов на нем разделились, но Кутузов, выслушав всех, сказал (по словам записавшего ход совета Толля), что «с потерянием Москвы не потеряна еще Россия и что первою обязанностью поставляет он сберечь армию… и потому намерен, пройдя Москву, отступить по Рязанской дороге».
Столица была оставлена без боя. Но едва французская армия успела разместиться в ней, начались страшные пожары, продолжавшиеся до 9 сентября.
За это время выгорело две трети города. Вместе со множеством ценностей погибли огромные запасы продовольствия и фуража, что сразу поставило французов в очень тяжелое положение. Между тем, свернув с Рязанской дороги, Кутузов отвел русскую армию в Тарутино. Он был уверен, что из многих возможных вариантов действий выбрал наилучший. Уже 15 сентября в одном из писем он многозначительно писал: «Наполеон долго в Москве не пробудет…» А 20 сентября выразился еще определеннее: «Поелику ныне осеннее время наступает, через что движения большою армиею делаются совершенно затруднительными… то и решился я, избегая генерального боя, вести малую войну, ибо раздельные силы неприятеля и оплошность его подают мне более способов истребить его, и для того, находясь ныне в 50 верстах от Москвы с главными силами, отделяю от себя немаловажные части в направлении к Можайску, Вязьме и Смоленску». Вскоре в тыл врага было отправлено несколько десятков партизанских отрядов численностью от 50 до 500 человек, а в следующие недели партизанское движение приняло грандиозные размеры.