Первоначально атака укрепленного Салтыковым лагеря принесла королю успех, и он поспешил в ответ на победу пруссаков над французами порадовать победителей и жителей Берлина собственной победой над объединенными армиями русских и австрийцев. Ради достижения полной победы Фридрих II бросил в бой последнюю надежду — знаменитую кавалерию генерала Зейдлиса, всегда решавшую исход сражения в пользу пруссаков. Салтыков тоже располагал свежими резервами, не участвовавшими в сражении, и бросил их в бой, чем и определил его успешное завершение. Все попытки короля остановить в панике бежавшую пехоту оказались тщетными. Король лишился даже свиты и едва не попал в плен к казакам. О проигранном сражении он писал: «Я несчастлив, что еще жив… из армии в 48 тысяч человек у меня не остается и трех тысяч». Фридрих писал о несчастье, пережить которое у него нет сил.
Упоминавшийся выше современник, находившийся в прусском лагере, писал: «Никогда твердость Фридриха не колебалась столь сильно, как в этот роковой день: в немногие часы жребий войны с вершины победы изверг его в бездну поражения. Он употребил все, что только можно, дабы остановить свою бегущую пехоту, но приказания, самые убедительные просьбы… были напрасны. Утверждают, что в сем отчаянном положении он искал смерти… Он послал теперь в Берлин другого курьера с приказанием, дабы там приняли меры, сообразные с настоящим критическим положением дел его. Посему королевская фамилия выехала, архивы вывезли, и частным богатым людям дано знать, чтобы они озаботились сами сохранить их собственность».
Генерал-аншеф П. С. Салтыков за Кунерсдорфскую победу был справедливо пожалован фельдмаршалом, а все участники сражения получили медаль с надписью: «Победителю над пруссаками».
После разгрома пруссаков под Кунерсдорфом союзники могли завершить войну победоносным миром. Для этого надлежало преследовать противника, чтобы добить его и двинуться на Берлин. Союзники, однако, стояли на месте, чем дали возможность Фридриху II из беглецов, пойманных дезертиров и гарнизонов крепостей сколотить армию в 33 тысячи человек. Стояние было вызвано противоречиями между главнокомандующими армиями союзников: Салтыков считал необходимым овладеть Берлином, но поход должен быть совместным, так как утомленная и обескровленная русская армия в одиночестве не могла решить этой задачи. Командовавший австрийскими войсками фельдмаршал Даун настаивал на совместном походе в Силезию с целью освобождения ее от прусского владычества.
Салтыков писал 2 сентября 1759 года И. И. Шувалову: «Окончание войны, или, как изволите, только конец был в наших руках: король прусский так разбит и разорен был, что не более 30 тысяч имел человек и около 20 пушек в такой робости, как всем известно, фамилия побежала в Магдебург, Берлин ждал себе гостей, нас или австрийцев».
Столкнулись два плана продолжения операций: эгоистический своекорыстный план Дауна, преследовавший локальный интерес Австрии, и план Салтыкова, осуществление которого сулило завершение войны.
В феврале 1760 года Салтыков прибыл в Петербург для согласования плана военных действий в летнюю кампанию. Предложенный главнокомандующим план Конференция отклонила на том основании, что он учитывал интересов России и игнорировал интересы Австрии. В Петербурге не рассчитывали подвигнуть Австрию на более активные совместные операции и в текущем году завершить войну.
Салтыков проявил упорство, не согласился с предписанием Конференции действовать в интересах Австрии, подстраиваться к австрийскому главнокомандующему, донимавшему Конференцию жалобами на Салтыкова. Петр Семенович на это отвечал в письме к Шувалову: «Ежели в сем есть моя погрешка, то, ей, не в ином чем, как в самой моей ревности к службе… и соблюдению ее интересу, особливо людей. У нас люди не наемные, да и приведя армию в такое состояние и славу, все это подвергнуть в один час такой опасности, ибо людей потерять, славу помрачить; кто бы отказал короля атаковать с порядком…»
В итоге Конференция обратилась к императрице с донесением, в котором извещала, что Салтыков, «получая от одной болезни свободу, не только ж в крайней слабости в час от часу хуже себя находит, но едва ль не другую еще внутреннюю болезнь чувствовать начинает». Ссылаясь на донесение графа Чернышева, Конференция в донесении императрице сообщила еще одну деталь: фельдмаршал пребывает «в такой ипохондрии, что часто плачет, в дела не вступает и нескрытно говорит, что намерен просить увольнения об отставке».