В это время, на пути армии от Смоленска к Можайску, приехал в армию новый главнокомандующий, Кутузов. Он 26 августа решился дать Наполеону генеральное сражение при с. Бородине (на берегах речки Колочи, впадающей в р. Москву, верстах в десяти от Можайска). Бородинская битва – одна из самых кровопролитных в истории: до 100 тысяч человек было убито, ранено и пропало без вести в один день из обеих сразившихся армий. Со стороны русских в бою было около 110 тысяч человек, со стороны французов – около 130 тысяч. Весь день Наполеон вел атаку на русские позиции; после отчаянного боя (в котором погиб Багратион) неприятелям удалось оттеснить русские войска на несколько сот сажен назад. Но русские ночевали на поле битвы и казацкие разъезды тревожили врага во всю ночь. Обе стороны имели трофеи: отбили друг у друга пушки, знамена, пленных. Каждая армия считала себя победительницею. Сгоряча Кутузов решил наутро возобновить бой и напасть на врага. Когда же обнаружилось, что половина русской армии уничтожена в бою, он понял, что следует отойти и сохранить оставшиеся силы от окончательного разгрома. Русские потянулись к Москве. Следом за ними наступали французы, надеясь на скорое окончание войны со взятием Москвы. Под Москвою (в дер. Филях) Кутузов собрал военный совет и, обсудив положение дел, решил оставить Москву без битвы. Он надеялся на то, что, сохранив и усилив свои войска, он заморит ослабевшую неприятельскую армию в опустелой Москве. Москва была оставлена войсками. Еще ранее, узнав о приближении французов, стали покидать Москву ее жители. Московский генерал-губернатор, граф Ф. В. Ростопчин, сначала возбуждавший москвичей к вооруженной защите Москвы, затем необыкновенно энергично хлопотал об оставлении ее и даже, говорят, приготовил людей к тому, чтобы зажечь город. 2 сентября в брошеную столицу вступил Наполеон.
Вопреки ожиданиям французов, занятие ими Москвы не привело к миру. Попытки Наполеона начать переговоры окончились неудачею. Император Александр не отвечал Наполеону, потому что твердо решился вести войну до последней возможности и не полагать оружия, пока хотя один враг останется в русских пределах. С первых же дней пребывания французов в Москве город стал гореть и весь обратился в развалины: в нем нельзя было зимовать и нечем было питаться. Кутузов с армией стал немного южнее Москвы; он получал из черноземных губерний все необходимое и увеличивал свои боевые силы, а французов не допускал запасаться провиантом в окрестностях столицы, окружив ее казаками. Наполеон не имел возможности двинуться и на Петербург, потому что Петербург был защищен особою армией (графа Витгенштейна), а кроме того, Кутузов мог в этом случае напасть на врага с тыла. В довершение всего французская армия, очень расстроенная дальним походом и Бородинскою битвою, окончательно потеряла порядок в Москва, где она скоро привыкла к грабежу и распущенности. Сообразив все невыгоды своего положения, Наполеон решился покинуть Москву и отступить на зимовку в Смоленск и Вильну, с тем чтобы на будущую весну возобновить военные действия. Такую решимость поддержало в нем известие о поражении его передового отряда русскими у с. Тарутина (близ г. Малого Ярославца). Кутузов напал здесь на маршала Мюрата и разбил его наголову.