На рассвете следующего дня — 21 мая -русские войска атаковали и отбросили авангард Удино. В 06:00 Удино контратаковал, сдержав русское наступление. Теперь Макдональд получил возможность развернуть свою артиллерию на высотах между Дараницем и Рабицем и оттуда вести огонь по артиллерии противника. Последовавший затем артиллерийский
поединок продолжался до 10:00 и закончился в пользу французов. Пакта взял деревню Ришен, а Лоране в это время захватил Мельтойер, Гросс-Куниц, Делен и Пилиц. К 11:00 французы оттеснили все левое крыло русско-прусской армии.
Эти события еще сильнее укрепили уверенность Александра I, что именно здесь французы наносят главный удар. Отклонив совет Витгенштейна, он приказал 12 батальонам и 24 пушкам Гренадерского корпуса перейти на левое крыло русско-прусской армии. Вскоре после 11:00 у Милорадовича в наличии имелось достаточных солдат, чтобы организовать контратаку, в то время как герцог Евгений Вюртембергский также начал выдвижение.

Теперь уже Удино оказался в критическом положении; казаки угрожали его тылам. Удино отступил, но держался твердо до тех пор, пока не получил известия о победе императора.В то время как французский правый фланг обстреливал противника, центр армии Наполеона (Мармон, конница Латур-Мобура и Императорская гвардия) занял свои позиции. Ней получил приказ идти в Прейтиц. Его прибытие на место должно было стать сигналом для начала наступления по всему фронту. Одновременно Наполеон приказал Сульту приготовиться атаковать тремя дивизиями Бертрана части противника, удерживавшие позиции между Неем и Мармоном. Мармон остановился к востоку от Баугцена и в 09:00 двинулся вправо, готовый подцержать Сульта и Нея.В 06:00 дивизия Мезона (из корпуса Лористона) перешла Шпрее в Кликсе и была у Залги атакована авангардом Чаплица, в результате чего двум другим дивизиям Лористона пришлось сменить позиции. У Чаплица вновь оказался открытым фланг, и он отступил.

Барклай, наблюдавший за ходом боя с холма ветряной мельницы в Елейне, запросил у Александра I подкреплений. Александр отправил пруссака фон Мюффлинга, который оценил опасность, создавшуюся на правом фланге, и обратился за поддержкой к Блюхеру. Однако прежде, чем подкрепления успели подойти, Ней вновь атаковал. Русские встретили французов сильным артиллерийским огнем, но Лористон просто обошел холм с ветряной мельницей, сразу сделав положение противника неустойчивым. Барклай отдал приказ отходить на Прейтиц и Бухвальду. Чаплиц также отступил к Бухвальде, когда Барклай увел свои основные силы к Баруту.

В то время как Ней ожидал подхода свежих сил, французские войска слева и справа от него продолжали наступление. Справа Мезон взял Мальшвиц, а слева Лористон атаковал Барут, игнорируя приказ Нея наступать на Прейтиц. Ней приказал трем дивизиям (около 14 000 человек) вернуть деревню. Им противостоял Клейст с 2500 солдатами и 30 пушками, который отступил к высотам после того, как получил известия, что Лористон начал фланговый маневр.Услышав в 11:00 артиллерийскую канонаду у Прейтица, Наполеон понял, что Ней добрался до места, и приказал Мармону атаковать русский центр. Тогда же гвардия получила приказ взять высоты к западу от Креквица. Наполеон уверенно отправил сообщение о своей решающей победе в Париж Вену и Краков.

В 13:00 Сульт пересек реку, чтобы поддержать нападение Бертрана на позиции Блюхера. Чтобы избежать полного уничтожения, Блюхер в 15:00 начал отход. За ним последовал Йорк. Ермолов присоединился к отступающим пруссакам в Литтене, укрепив их построения.В 15:00 фланговый маневр Нея завершился полным успехом. Его войска в Клейн-Бауцене соединились с частями Сульта, наступавшими с холмов Креквица. Однако прибытие Лористона вызвало беспорядок, что позволило противнику произвести организованный отход.

В 16:00 Блюхер и Йорк отошли за реку Блёзэр. На левом фланге Милорадовичу угрожали французские резервы, под ударом оказался также левый фланг. Надеяться можно было только на успешное отступление. После того как Прейтиц вновь оказался в руках французов, отходить нужно было как можно быстрее. Витгенштейн, обиженный вмешательством Александра 1 в руководство войсками, оставил генерала фон Кнезебека с приказом об отступлении, поручив обеспечить маневр кавалерийским прикрытием. Утомленные боями французские войска были не в состоянии организовать преследование. В тот же вечер двигавшиеся в двух колоннах русско-прусские войска находились уже примерно в 10 км.

Потери французов за более чем два дня боев составили 25 000, русско-прусские войска потеряли 10 850 человек. Два кровопролитных дня не принесли французам решающей, сокрушительной победы, а время Наполеона уже подходило к концу.Союзники также упустили свой шанс. Из-за отсутствия единства в командовании войсками инициатива перешла в руки французов. Однако русско-прусская армия не была разгромлена. В ее рядах было еще много солдат, которые надеялись успешно противостоять «тирану» и привлечь своими действиями в антифранцузскую коалицию Австрию.22 мая союзники продолжили отходить к Одеру. Наполеон организовал преследование, и вскоре армии столкнулись, но русский арьергард успешно сдержал противника. После этого в 19:00 Наполеон прервал преследование. К 25 мая русско-прусские войска достигли Хайнау и Гольдберга, 26 мая вместо Витгенштейна главнокомандующим союзной армией был назначен Барклай-де-Толли. к