Каструччо потерял немало убитых, но пленных из его людей не было, потому что поле боя осталось под конец за ним. Зато в лагерь флорентинцев сбежалось больше сотни неприятельских лошадей без всадников – их тянуло к ровному месту. Хотя к вечеру оба войска отступили, до ночи они простояли в боевой готовности, трубами вызывая друг друга на битву, чтобы не уронить своего достоинства, но ночью каждое отошло к своим палаткам. После первого дня у флорентинцев наступил упадок боевого духа, и они не стремились уже столь отважно в битву, потому что не верили в своего полководца и понесли значительные потери. Каструччо же, который не дремал, приободрился после одержанной победы и ожидал прибытия подмоги из Ломбардии. Имея в виду невыгодное расположение флорентинского лагеря, он принял мудрое решение: задержать Рамондо, затеяв ложные переговоры между ним и его советниками, с одной стороны, и владельцами замков в Вальдиньеволе – с другой. Из-за переговоров и начавшихся дождей, вопреки бесконечным настояниям из Флоренции и из лагеря, где многие понимали свое пагубное положение, флорентинцы не трогались с места, что было на руку Каструччо».
Лишь когда во флорентинском войске узнали, что Аццо Висконти со своими людьми пришел из Ломбардии на помощь Каструччо и привел 800 немецких рыцарей, только тогда утром 22 сентября Рамондо приказал сниматься с лагеря у аббатства Поццевере и в полном боевом порядке перейти к Альтопашо. Увидев, что флорентинское войско из страха перед ним снялось, Каструччо, не теряя времени даром, отправился в Лукку, чтобы поторопить Аццо выступить с его людьми (просить об этом он заставил всех красавиц Лукки во главе со своей женой). Но Аццо не желал покидать города, пока войско не отдохнет и не получит обещанных денег. Деньгами и посулами Каструччо (он обещал выплатить 6 тысяч золотых флоринов по векселям луккских купцов) едва склонил Аццо Висконти дать обещание, что он выступит утром в понедельник. Оставив свою жену и других женщин уговаривать Аццо, в воскресенье ночью Каструччо возвратился в свой лагерь, опасаясь, что флорентинцы, убедившись в его преимуществе, уйдут без боя.
В понедельник утром флорентинское войско, в котором оставалось не более 2 тысяч рыцарей, так как многие заболели или покинули лагерь, и примерно 8 тысяч пеших воинов, построилось и могло преспокойно удалиться к Галлене. Но самонадеянные флорентинцы стали сближаться с войском Каструччо, развернув знамена и трубами вызывая его на битву. Каструччо немедленно стал спускаться с холма со своим войском, готовым к бою; в нем насчитывалось 1400 рыцарей. Каструччо собирался сдерживать неприятеля стычками, пока не подойдет Аццо. Так оно и случилось: тот появился в третьем часу. Со всем своим войском он обрушился из Вивинайи на поле битвы. Теперь со стороны Каструччо в ней приняли участие все 2300 его рыцарей, но пеший народ он оставил на холме, вниз спустились лишь немногие.
Флорентинское войско в полном боевом порядке столкнулось с противником. Небольшой отряд, во главе авангарда, состоявший примерно из 150 французов, флорентинцев и других рыцарей, отважно врезался в ряды Аццо и пробил их насквозь. Остальная часть авангарда, около 700 конных воинов, во главе с мессером де Борном, маршалом Рамондо, когда начался бой, не сдержала натиска неприятеля и немедленно обратилась вспять. Остальные воины, видя, что авангард повернул назад свои знамена, испугались и пришли в смятение, некоторые побежали. Если бы Рамондо с основными силами поддержал первую атаку, сражение еще можно было выиграть, но он не двинулся с места, а люди, дрогнувшие из-за отхода маршала, были застигнуты ударом противника врасплох и, ошеломленные, казались парализованными. Правда, пешие воины стали храбро защищаться, но тяжеловооруженная конница прекратила сопротивление, и вскоре флорентинцы, несмотря на усилия пехоты и нескольких рыцарей, были разбиты. Это произошло в понедельник, 23 сентября 1325 года, в девятом часу.
Об этом поражении говорили, что маршал де Борн обратился в бегство еще до начала схватки из-за задуманной им измены, потому что он был посвящен в рыцари мессером Галеаццо Висконти, отцом Аццо, и долго служил у него, а теперь, по возвращении во Флоренцию, скрывался и тайно покинул ее. При первом натиске потери флорентинцев были невелики, так как они уклонились от боя, но во время бегства многие были убиты и взяты в плен, ибо Каструччо послал своих людей занять мост в Каппиано, оставленный без охраны защитниками башен. Таким образом, спасавшиеся бегством флорентинцы и их союзники потеряли при отступлении больше убитых и пленных, чем в сражении. Среди павших были командир войска Рамондо ди Кардона с сыном и большинство французских баронов, около 40 лучших рыцарей Флоренции из пополанов и грандов, примерно 50 именитых и достойных заальпийцев, в основном рыцарей, и десятка два знатных жителей из других городов Тосканы. Каструччо захватил около 500 пленных, палатки, обоз и прочее добро флорентинского войска.