Тем временем, вопреки директиве Мольтке, генерал фон Клюк упорно продолжал преследование 5-й французской армии в направлении реки Гран-Морен, приказав при этом перенести свой штаб на 40 км вперед, тем самым все более увеличивая брешь, образовавшуюся между 1-й и 2-й немецкими армиями.
Но в этот момент фон Клюк сильно встревожился из-за поступивших ему 5 сентября известий о переброске французских войск со стороны Парижа, которые могли создать угрозу его правому флангу, и в этой связи принял решение возвратить назад 2-й армейский корпус из-за Марны для занятия к утру 6 сентября полосы обороны западнее реки Урк. Вечером следующего дня аналогичный приказ получил и 4-й армейский корпус. В результате этой переброски образовался оголенный участок против фронта английской армии шириной почти 50 км, который лишь слабо прикрывался немецкой конницей.
Рано утром 6 сентября началось французское наступление. Первые бои произошли в полосе 6-й армии. Несмотря на упорное сопротивление и контратаки германцев, французам удалось несколько продвинуться вперед в районе западнее реки Урк.
На следующий день сражение продолжалось, однако обстановка уже значительно изменилась. К этому времени напротив 6-й французской армии немцы уже успели сосредоточить три своих корпуса и, предприняв в середине дня контрнаступление, стали теснить противников. В ответ на это французское командование для усиления своих войск спешно перебросило одну дивизию, использовав для этих целей 1200 парижских такси, в течение одной ночи перевезших французских солдат на расстояние 50 км. Это было первое в истории использование автомобильного транспорта для маневра силами, позволившее стабилизировать ситуацию.
Полученное сообщение о переходе французских армий в общее наступление показало фон Клюку, что боевые действия на правом крыле его армии являются нечем иным, как осуществлением намерений французского командования произвести охват правого фланга всего германского фронта, для чего, несомненно, противник должен был иметь превосходящие силы. Вследствие этого положение 1-й германской армии становилось чрезвычайно серьезным. Ввиду таких обстоятельств 7 сентября фон Клюк снимает с южного участка фронта остатки своей армии и форсированным маршем отводит их за реку Урк.
В результате отхода 1-й германской армии правый фланг 2-й армии оказался полностью открытым, вследствие чего ее командующий генерал фон Бюлов приказал отвести свои правофланговые части на север к Монмираю, тем самым еще более увеличив разрыв между 1-й и 2-й армиями.
В это время 5-я французская и английская армии медленно двигались за отходящими германскими войсками, и к вечеру 7 августа фланги армий сомкнулись. Таким образом, установился непрерывный фронт трех армий левого крыла союзных сил.
8 сентября бои продолжались. Английская армия подошла к Марне, 5-я французская армия вышла на линию Монмирая, а две ее дивизии зашли в тыл правого фланга 2-й германской армии, что заставило Бюлова снова отвести свой правый фланг, увеличив разрыв между 1-й и 2-й германскими армиями еще на 15 км.
Это позволило силам союзников в ночь с 8 на 9 сентября вклиниться между двумя немецкими армиями. Войска фон Клюка оказались зажатыми с юга и запада между английской и 6-й французской армиями, что стало полной неожиданностью для их командования, собравшегося утром перейти в контрнаступление. В результате правый фланг немецкого фронта распался на три части, 1-я немецкая армия оказалась зажатой между 6-й французской и английской армиями, правый фланг 2-й немецкой армии отступал к Марне, а войска ее левого фланга остались у Сен-Гондских болот.
Это привело к роковой развязке сражения на реке Марне, принесшей неожиданный и ошеломляющий успех союзным войскам. 9 сентября командующие 1-й, 2-й и 3-й немецкими армиями были вынуждены принять решение об отступлении. Германское верховное командование, оказавшись перед неумолимостью свершившегося, 10 сентября санкционировало уже осуществляемое отступление армий. 4-я и 5-я германские армии еще продолжали наступательные действия, хотя и без значительных успехов, но с 11 сентября были также отведены в северном направлении.
Немецкие войска перешли к отступлению в полосе около 250 миль, оставляя территорию, занятую ими в результате двухнедельных кровопролитных боев. Приказ об отступлении стал последним распорядительным документом, подписанным Мольтке в качестве начальника немецкого Генштаба. 14 сентября под предлогом болезни он был отстранен от занимаемой должности, а на его место назначен военный министр генерал Э. фон Фалькенгайн. Таким образом, замысел немецкого командования победить Францию в ходе быстротечной войны рухнул окончательно.