28 июня крестоносцы, разделенные на шесть отрядов, общей численностью примерно в 30 тысяч, из них 2 тысячи рыцарей, через укрепленный мост против Ла Магомерии вышли из Антиохии, чтобы сразиться с неверными. Отряды были построены еще в крепости. Первыми вышли французы с Гюгом де Вермандуа и фламандцы с Робером Фландрским, затем лотарингцы с Готфридом Бульонским, затем нормандцы с герцогом Робером, затем часть тулузцев с епископом Адемаром и с Раймундом из Агийе со святым копьем в руках и, наконец, два отряда нормандцев с Танкредом и Боэмундом. Святое копье должно было воодушевить идущих в бой крестоносцев. Священники вспоминали ветхозаветную историю, как израильтяне взяли с собой в решающее сражение против филистимлян Ковчег Господень (деревянный ларь котлоообразной формы, в котором хранилась Тора Пятикнижие Моисея) (1 Цар 4:3-6). У рыцарей было всего лишь 200 коней, многие из них, лишившиеся коней, шли пешком или ехали на вьючных животных. Двести тулузцев во главе с больным графом де Сен-Жилем на носилках остались в крепости отбивать атаки из цитадели. Общая численность противостоявшей мусульманской армии составляла не менее 60 тысяч.
Возможно, Кербоге нельзя было позволить переправиться через мост всей крестоносной армии, а следовало атаковать и сбросить в Оронт первые отряды, как ему советовал один из его военачальников. Однако он, видимо, был уверен в победе и пренебрег преимуществами положения. К тому же, учитывая настроение своих войск, он хотел покончить с крестоносцами одним ударом, чтобы избежать длительной осады. Более того, Кербога приказал отступить в надежде, что атакующие франки расстроят свои ряды. Франки прошли через укрепленный мост и выстроили боевой порядок. «Опасаясь окружения [и удара] сзади, наши силы растянули свои боевые ряды до гор, удаленных от моста на полных две мили [3 км]», — пишет Раймунд из Агийе.
Кербога послал часть армии, а именно сельджукскую конницу, к горам, чтобы охватить левый фланг франков и ударить по ним с фланга и тыла. Однако Боэмунд быстро организовал против сельджуков седьмой отряд под командой лотарингца, графа Рено Тульского, из людей герцога Готфрида и нормандцев герцога Робера, который отразил их нападение. С главными силами, опираясь правым флангом на Оронт, князь атаковал Кербогу. Идущие в бой крестоносцы на склоне горы увидели отряд рыцарей на белых конях и с белыми знаменами, среди которых ими были опознаны святые Георгий и Димитрий.
Преодолев сопротивление конных лучников (прагматик Боэмунд приказал пешим лучникам-франкам стрелять по их коням, что противоречило правилам ведения войны по-рыцарски), крестоносцы упорно продвигались вперед.
Разгорелось ожесточенное сражение. Ряды мусульман дрогнули, эмиры начали уходить с поля боя. Арабский хронист Ибн аль-Атир сообщает: «Мусульмане немедленно обратились и бегство из-за пренебрежения и высокомерия, с которыми Кербога обращался с ними». Первым из дезертиров был Дукак Дамасский. Он давно решил для себя, что будет нужнее в своих владениях, которым угрожали Фатимиды, чем на поле боя под началом Кербоги.
Чтобы остановить франков, Кербога приказал поджечь сухую траву перед ними. Это было воспринято мусульманами как сигнал к отступлению, их войска охватила паника, и они побежали. Напрасно Кербога пытался их остановить и восстановить боевой порядок. Из его союзников дольше всех на поле боя оставались Артукид Сокман, господин Иерусалима, и эмир Хомса Джана ад-Даула. Хронист Ибн аль-Атир расказывает: «Поражение было полным, и ни один не воспользовался своим мечом или копьем и не выпустил хотя бы одну стрелу… Только гази [борцы за веру] оказывали сопротивление из желания стать мучениками после смерти». Кербога спасся благодаря быстрому коню. С остатками конницы он добрался до Мосула, но уже никогда не смог восстановить свою силу и славу. Крестоносцы, не останавливаясь в лагере Кербоги, преследовали бежавших до Железных ворот. «Ни один из них [рыцарей] не бежал с поля боя, и, придя туда пешим, ни один не возвратился без коня» («Песнь об Антиохии»).
В своем письме папе в сентябре 1098 г. крестоносцы пишут: «Одержав победу, мы целый день преследовали неприятелей, убили многих вражеских воинов, а затем, радостные и торжествующие, двинулись к городу». Крестоносцам достался лагерь Кербоги, войска которого «побросали свои шатры, и золото, и серебро, и много драгоценностей, а также овец и коров, коней и мулов, верблюдов и ослов, хлеб и вино, муку и многое другое, в чем мы нуждались», — рассказывает хронист Рауль из нормандского города Каэнь. По некоторым данным, в сражении пало 4 тысячи крестоносцев, потери мусульман были во много раз больше.