Двадцать шестою мая Клебер переправился снова и в течение трех часов ждал под градом картечи подхода колонн, которые должны были следовать за ним. Наконец, подавленный вновь подоспевшими батареями, расстроившими оба фланга его авангарда, он вынужден был отступить. Двадцать девятого числа Сен-Жюст заставил переправиться Марсо и Дюгема. Голова их колонны наткнулась на тридцатитысячное войско принца Оранского, и только остатки разгромленной колонны французов смогли переправиться через реку. Наконец в разгар этих бесполезных наступлений появился Журдан. Сен-Жюст тотчас объявил его командующим обеими армиями, подчинил ему всех генералов и все корпуса и предоставил право самостоятельно вести военные действия. Журдан в десятый раз перешел Самбру и пошел к Шарлеруа. Начав бомбардировать город, он распределил свои войска на позициях в ожидании близкой битвы; но, внезапно атакованный массой трех неприятельских армий, был вынужден, несмотря на чудеса храбрости и находчивость Клебера, Марсо, Дюгема, Лефевра и Макдональда, поспешно отступить в долину Самбры и снова искать защиты за ее водами. Сен-Жюст, разгневанный, хоть и сам стал свидетелем стойкости войск, страшился того, чтобы эта новая неудача не поколебала популярности Комитета и Робеспьера. Он сам бился как герой, но храбрость без победы ничего не значит. Победа для Сен-Жюста имела политическое значение. Карно постоянно писал ему: «Победа на Самбре или анархия в Париже».
Восемнадцатого июня Журдан наконец воспользовался беспечностью, которую проявил Кобург, снова перешел Самбру и двинулся на Шарлеруа. На середине пути он поставил в редуте восемнадцать орудий крупного калибра, которыми заставил артиллерию Шарлеруа замолчать. В тот же день город сдался. В то время как гарнизон уходил из города, пушечные выстрелы, гремевшие вдали, возвестили Шарлеруа о приближении запоздавшего подкрепления, а Журдану — о близком сражении. Это подходил принц Кобургский, который, соединившись с принцем Оранским, открыл огонь по аванпостам французской армии. Журдан расположил свои войска в виде серпа; оба его крыла упирались в Самбру, перейти которую теперь уже было невозможно, и им не оставалось иного выхода, кроме как победить или умереть. Марсо, Лефевр, Шампионне и Клебер командовали корпусами.
Принц Кобургский действовал согласно избитому приему войны, разделив свои силы и атаки. Он образовал из своих 80 тысяч человек пять колонн, которые двинулись полукругом, чтобы напасть на французскую армию на всех пунктах сразу. Принц Оранский, генерал Каснодович, принц Кауниц, брат императора герцог Карл и генерал Балье командовали наступающими колоннами. Оттесненный Шампионне отступил. Очищенное им пространство немедленно заняла многочисленная неприятельская кавалерия, и оно сделалось центром поля сражения.
Ход битвы между Лефевром и Шампионне и австрийцами скрывали от Журдана облака пыли. В эту минуту над облаками появился воздушный шар с офицерами французского генерального штаба. Это Карно пожелал применить в военном искусстве бесполезное дотоле изобретение. Подвижная наблюдательная станция, недоступная ядрам, должна была доставить сведения главнокомандующему. Офицеры, находившиеся на шаре, заметили опасное положение Шампионне и спустились, чтобы сообщить об этом Журдану. Последний немедленно двинулся на помощь Шампионне со своими резервами, состоявшими из шести батальонов и шести эскадронов, и вместе с ним вернулся форсированным маршем на покинутые позиции. Большой редут, снова перешедший в руки французов, начал осыпать ядрами австрийцев, вырывая целые ряды их. Французская кавалерия галопом бросилась в образовавшиеся бреши, расширяя их ударами сабель, и захватила пятьдесят артиллерийских орудий. Принц Кобургский заметил трехцветное знамя, развевающееся над укреплениями Шарлеруа, дал сигнал к отступлению и, покинув поле сражения, отдал честь победы Журдану — 26 июня 1794 года.
Двадцать тысяч трупов остались на поле сражения. Эта победа вновь отдала в руки республики Бельгию и не замедлила подчинить законам Конвента французские города, временно занятые иностранцами. Карно и Сен-Жюст решили соединить Северную армию с Самбро-Маасской, отправить Пишегрю на завоевание Голландии, прервать сношения между армиями Клерфэ и герцога Йоркского и таким образом разъединить огромную союзную армию, поднять Рейнские провинции и Нидерланды, воспользоваться нерешительностью Пруссии, отделить Австрию от союзников и выслушать мирные предложения, которые император уже начал делать Робеспьеру.