Французские войска, выбитые из Малоярославца, пришли в сильное расстройство вследствие понесенных ими потерь. Особенно чувствительными оказались потери командного состава. В 13-й пехотной дивизии были ранены оба бригадных генерала, Бертран де Сиврэ и Серран, а в 14-й дивизии — полковник 18-го легкого полка Л. — М. Госсар. В числе убитых находился полковник 35-го линейного полка Ж. — Б. Пенан (которого заменил майор П. Фижье).
Но неудача не поколебала решимости французских войск. Их командиры, еще остававшиеся в строю, а также офицеры штаба 4-го корпуса, останавливали бегущих, вновь строили их в колонны и вели на штурм города. Все батальоны дивизий Гийемино и Бруссье были брошены теперь в бой, и в 13 часу дня французы в пятый раз захватили большую часть Малоярославца, включая Соборную площадь. Стрелки 13-й и 14-й дивизий выдвинулись местами за пределы города, но, встреченные там артиллерийским и ружейным огнем, а также штыковыми контратаками русских стрелков, отступили под прикрытие городских построек. В этот период боя хорошо проявила себя русская легкая артиллерия, в частности, 12-я легкая рота 7-й артиллерийской бригады.
Пользуясь тем, что на окраине Малоярославца еще оставался Вильманстрандский пехотный полк, который удерживал в своих руках улицу, примыкавшую к Соборной площади, генерал-майор А. П. Ермолов приказал ему отбить у неприятеля центр города. Исполняя это приказание, Вильманстрандский полк, к которому затем присоединилась и остальная пехота Ермолова, решительно атаковал французов и очистил от них не только Соборную площадь, но и всю верхнюю часть Малоярославца. Одновременно другие русские батальоны вытеснили противника из Спасской слободы, отбросив его к реке.
Вице-король, находившийся со своим штабом недалеко от моста через Лужу, видел, как толпы французских солдат в беспорядке отступали из верхней части города к реке, а сотни раненых покидали поле сражения. Сознавая, что его войска, ведущие тяжелый бой за Малоярославец, нуждаются в подкреплении, Э. Богарне решил ввести в город 15-ю (итальянскую) пехотную дивизию генерала Доменико Пино, которой с самого начала русской кампании еще ни разу не пришлось участвовать в боях.
«Дивизия Пино, которая во все время похода рвалась к бою, желая проявить свою храбрость и мужество, — писал очевидец сражения Эжен Лабом, — ухватилась за этот случай и с восторгом подчинилась приказу принца». Колонны солдат итальянской линейной и легкой пехоты устремились одна за другой на правую сторону реки. Полки, собравшие под своими красно-бело-зелеными знаменами храбрейших юношей Северной Италии, перешли мост без выстрела, но с барабанным боем и криками «Да здравствует император!». На правом берегу Лужи 15-я пехотная дивизия разделилась. Ее 1-я бригада (4-й батальон 1-го легкого полка, 2-й линейный и Далматский полки), которой командовал бригадный генерал Джакомо Фонтана, поднялась к Николаевскому монастырю, чтобы поддержать там части 13-й дивизии. 2-я бригада (3-й легкий и 3-й линейный полки), возглавляемая бригадным генералом Жозефом-Мари Левье, встала в устье оврага, разделяющего Малоярославец и Спасскую слободу, в готовности подкрепить 14-ю дивизию и зайти в тыл русским колоннам, вытеснившим последнюю из предместья.
После короткой передышки обе бригады 15-й дивизии снова двинулись вперед, чтобы полностью овладеть Малоярославцем. Генерал Д. Пино лично повел в атаку 1-ю бригаду своей дивизии, следуя с ней по Боровской улице на центральную площадь города. Здесь, на Соборной площади и прилегающих к ней улицах, бой приобрел особенно ожесточенный характер. «Страшная схватка, — писал об этом моменте сражения Ложье, — завязывается среди пламени, пожирающего постройки. Большая часть падающих раненых сгорели живыми на месте, и их обезображенные трупы представляют ужасное зрелище». Несмотря на яростное сопротивление русской пехоты, бригада Фонтаны захватила площадь и прошла до калужской заставы. Тогда же 2-я бригада 15-й дивизии, поднявшись по оврагу под смертоносным ружейным и картечным огнем, овладела Спасской слободой. Успех этот, однако, дорого стоил храбрым итальянцам. Бригадный генерал Ж. М. Левье был смертельно ранен (он умер через четыре дня после сражения). Получили ранения и оба полковых командира его бригады, а также пять батальонных командиров из восьми. Еще один начальник батальона был убит.
Столь же велики были потери командного состава 1-й бригады итальянской дивизии. Ее командир, бригадный генерал Фонтана, и большинство старших офицеров были ранены. Дивизионный генерал Пино получил рану и выбыл из строя, после чего 15-ю пехотную дивизию возглавил начальник ее штаба полковник Ливио Галимберти.
