Тем временем янычары, преследовавшие русскую конницу, атаковали каре противника, стоявшее у входа в лес, но были встречены ружейным и артиллерийским огнем. Туркам пришлось отступить. Суворов со всеми каре немедленно двинулся преследовать неприятеля, пройдя дефиле, остановился в лощине. Здесь, на высотах перед Козлуджи, он встретил большую часть войск Абдул-Резака. Каменский, предвидя упорное сопротивление, отправил в помощь Суворову все остальные силы своего корпуса. Часть его кавалерии следовала во главе, а часть — в середине колонны. Суворов выстроил каре в одну линию, имея на правом фланге кавалерию, а в резерве — Суздальский и Северский полки. После того, как русская полевая артиллерия с трудом прошла дефиле, Суворов перешел в общее наступление. Русские войска заняли высоты и, обратив противника в бегство, овладели двумя его пушками. Остановившись перед лощиной, отделявшей его от неприятеля, Суворов выставил батареи, которые в течение трех часов вели пушечный и ружейный огонь по турецким войскам. Когда ответный огонь стал стихать, Суворов двинулся всеми каре против неприятельского лагеря, выслав вперед конницу. Турки не выдержали атаки и при приближении русской кавалерии бросили свой лагерь, бежав к Шумле и Праводам.
Сражение при Козлуджи началось за 15 верст от этого населенного пункта, находящегося почти посередине между Шумлой и Варной, в двенадцатом часу дня, а окончилось только в восьмом часу вечера. Русские войска захватили 29 неприятельских орудий и 107 знамен, а также весь турецкий лагерь и множество военных снарядов. Число убитых турок составило 500 человек, а пленных — около 100. Русские потеряли убитыми 75 низших чинов, было ранено 4 офицера и 130 солдат. (Петров А. Указ, соч., с. 43.) Исследователи по-разному оценивают роль Каменского в сражении. Многие из них полагают, что сражение при Козлудже «было выиграно одним Суворовым» (Чечулин Н. Д. Внешняя политика России в начале царствования Екатерины II. 1762–1774. СПб., 1896. С. 385), а «Каменский и основная часть его дивизии появилась на поле боя лишь к концу дня, когда турки уже были разбиты» (Клокман Ю. Р. Указ, соч., с. 159.) Между тем, А. Петров отдает должное Каменскому, который «своевременными распоряжениями всегда успевал поддержать наиболее ослабевшие части войск и, управляя общим ходом дела, всегда был там, где предстояла наибольшая опасность» (Петров А. Указ, соч., с. 44.)
Необходимо отметить, что значительная часть дивизии Каменского, действительно, не участвовала в сражении, отстав в пути; таким образом, русские войска одержали победу над противником, серьезно превосходящим их по численности. Победа у Козлуджи открыла русской армии путь к последней опоре турок — Шумле. Турецкое командование запросило перемирия. К концу июня боевые действия закончились, а 10 июля был заключен Кучук-Кайнарджийский мирный договор, изменивший соотношение сил в районе Черного моря в пользу России.
Взятие Измаила (1790 год)