Войскам фон Клюка предстояло пересечь линию фронта Антанты, открыв свой плохо защищенный правый фланг перед 6-й армией, набиравшейся сил. Но для того чтобы воспользоваться преимуществом уязвимости фон Клюка, 6-й армии необходимо было знать, когда он сделает свой потенциально катастрофический разворот. И 3 сентября Королевский авиакорпус предоставил необходимые сведения. Начальник военной разведки Джордж Макдоноу пребывал в полнейшем восторге: «Получено великолепное воздушное донесение, открывшее переброску корпусов 1-й немецкой армии по диагонали на юго-восток по карте в сторону Марны».
Равным образом и донесения французских наблюдателей обеспечивали их командование четкой картиной перемещений немцев. Отчасти в результате этого военный министр (начальник Генерального штаба) генерал Жозеф Жоффр смог сказать своему штабу вечером 4 сентября: «Господа, мы сражаемся при Марне». Тем временем 2-й резервный немецкий корпус не располагал воздушной разведкой и полагался на данные 4-го армейского корпуса. Однако самолеты 4-го армейского корпуса не смогли достойным образом охватить всю западную территорию — как раз в том месте, где намеревалась нанести удар 6-я французская армия.
Контрнаступление Жоффра началось 6 сентября с атаки 6-й армии на тылы войск фон Клюка на западе, в то время как Британские экспедиционные войска (British Expeditionary Force, BEF) и 5-я французская армия наступали на севере. Теперь, когда план Шлифена был отменен, немцы могли победить только прорвавшись через центральные французские линии. Фон Клюку было приказано развернуть свою армию против 6-й французской, а 2-я и 3-я немецкие армии должны были атаковать 4-ю и 9-ю французские.
К 8 сентября немецкие атаки принесли некоторый, хотя и не решающий, успех. Фон Клюку удалось оттянуть изрядную часть своих войск с территории 5-й французской армии и BEF и перегруппировать ее, чтобы успешно остановить наступление 6-й армии. В результате перед 5-й французской армией и BEF открылась брешь, и они без промедления двинулись в нее. На следующий день генерал Карл фон Бюлов, командующий 2-й немецкой армией, обнаружил, что британская пехота и французская кавалерия приближаются к Марне. Около 11 часов утра он приказал своим войскам отступать. Войска фон Клюка получили приказ отступать к полудню.
Разведывательный самолет RFC обеспечил сэра Джона Френча, командира BEF, исчерпывающими сведениями о передвижении войск фон Клюка, а также о продвижении наступающих английских войск. Донесение 9 сентября об обнаружении большой группы вражеских войск к северу от Шато-Тьери заставило французов задержать английское наступление до той поры, пока во второй половине дня рекогносцировка не показала, что 1-я немецкая армия на севере и северо-востоке покидает поле боя.
Информация о передвижениях немцев поступала к французам не только от RFC. Поскольку война велась на французской территории, французы могли использовать для тактической связи свою кабельную сеть, таким образом позволив французским и британским радиостанциям спокойно прослушивать интенсивные радиопереговоры оккупационных немецких армий. А немцы в этих радиопереговорах почти не прибегали даже к элементарным мерам секретности.
Все передатчики, прикрепленные к определенной армии, имели одну и ту же начальную букву позывных, а сами позывные и частоты оставались неизменными. За шифрованными сообщениями часто следовали вопросы или ответы открытым текстом. Зачастую подпись командира тоже передавали открытым текстом. В результате через несколько дней стало известно, что позывные, начинающиеся с «S», принадлежат передатчику корпуса, находящегося под командованием генерала Георга фон дер Марвица. Порой открытым текстом в эфир уходили целые депеши.
Служба радиоперехвата, учрежденная до войны, с самого начала войны дала французам преимущество. Выяснение позывных позволило им распознавать передачи штабов армий, большинства кавалерийских дивизий, некоторых армейских корпусов и пехотных дивизий. Кодированные сообщения быстро расшифровывали, опираясь на упоминания их содержания открытым текстом. На протяжении четырнадцати дней французские службы перехватили около 350 сообщений только от кавалерийских корпусов, находившихся под командованием генерала фон дер Марвица. Эти сообщения не только выдали планы передвижений и развертывания корпусов Марвица, но и раскрыли те же сведения касательно 1-й армии фон Клюка на севере и 2-й армии фон Бюлова на юге.
После битвы при Марне Франция и Германия пытались обойти друг друга с севера, совершив ряд маневров, получивших название «гонки к морю». Если бы Германия выиграла эту гонку и захватила контроль над французским побережьем вплоть до реки Соммы, она избежала бы опасности нападения с фланга, отрезала бы британцев от портов и захватила базу для будущих атак с подводных лодок и с воздуха против британцев в попытке прорвать надвигающуюся морскую блокаду.