A csata kezdetekor Károlynak 14 000 ember állt rendelkezésére, míg Péternek 45 000, (ukrán és kozák segédcsapatokkal, a kalmükök még nem érkeztek be). XII. Károly június 17-én megsebesült az ostromban, ezért a svéd csapatokat Rehnskiöld és Lewenhaupt tábornokok irányították, akik között a viszony feszült volt. További problémát okozott, hogy a parancsnok-csere híre nem jutott el minden svéd egységhez. Az oroszok elterelő hadművelet keretében lerohanták a svédekkel szövetséges zaporizzsjai kozákok szállásterületét, ezért azok hazatértek, tovább gyengítve a svéd erőket.

A csata június 28-án hajnali 3:45-kor kezdődött. A svéd csapatok merész rohamot indítottak az oroszok megerősített állásai ellen, és a jobban képzett svéd gyalogság visszavonulásra késztette a védekező oroszokat. A már reggel nagy hőségben azonban hamarosan a támadók is kifulladtak, így visszavonultak, hogy rendezzék soraikat. Roos svéd tábornok mintegy 2.600 katonájával azonban egy félreértés miatt nem vonult vissza, ezért az oroszok elkülönítették és bekerítették, majd miután a svédek súlyos veszteségeket szenvedtek és elfogyott a lőszerük, megadták magukat a sáncokat visszafoglaló 4000 orosznak.

9.00-kor a svéd gyalogság ismét megindult előre. 4000 svéd állt szemben 20 000 orosszal, akik ráadásul elsöprő kartácstűzzel támadták az óriási veszteségeik ellenére rendületlenül előrenyomuló svédeket (a svéd tüzérség lőporhiány miatt nem tudott válaszolni). Amikor már csak 100 méterre voltak egymástól, a védekező gyalogság tüzet nyitott a támadókra. A svéd csapatok a védőktől 30 méterre indították meg rohamukat, és még a korábban elszenvedett hatalmas veszteségek ellenére is kis híján áttörték az orosz vonalat. A svéd lovasság azonban késlekedett, és a jóval szélesebb orosz arcvonal egy cannae-szerű manőverrel átkarolta, majd bekerítette a svéd gyalogosokat. Az ekkor érkező svéd lovasság megpróbálta a bekerített századokat kiszabadítani, és öngyilkos rohamokat indított a fegyelmezetten védekező orosz gyalogság ellen.

XII. Károly, aki hordágyáról kísérte figyelemmel a csatát 11:00-kor rendelte el a visszavonulást. Délre már mindennek vége volt: az orosz lovasság felszámolta a csatatéren a még ellenállni próbáló, vagy a visszavonulásból lemaradt svédeket, majd visszatért az állásaiba. Károly csapatait összegyűjtve, déli irányba megkezdte a visszavonulást. A főparancsnok, Rehnskiöld fogságba esett, a megmaradt csapatokat Lewenhaupt vezette át Dnyeper folyón. A kalmük lovasság üldözőbe vette és három nap múlva július 1-jén Perevolocsna település mellett megadásra kényszerítette őket.