Равнина протяженностью 2500 метров, на которой произошла битва, располагалась юго-западнее Рокруа. Большой лес находился от нее к юго-востоку, а к северу от равнины протекал ручей Сен-Анна с болотистой долиной, которая могла затруднить боевые действия конницы. Небольшая лощина — исток ручья Руж-Фонтен — пересекала все поле сражения в центре. Правым крылом французов командовал сам герцог (первый эшелон из 10 эскадронов возглавлял Гассион, второй из пяти — сам Луи), левым — Л’Опиталь (первым эшелоном из 8 эскадронов командовал Ла Ферте, вторым из пяти — Л’Опиталь), а центром, где выстроились один за другим два эшелона пехоты — д’Эспинан. Перед пехотой поставили 12 орудий.
Испанская армия была построена зеркально французской — с пехотой в три эшелона в центре и кавалерией в двух эшелонах по флангам. Правда, испанцы сузили свой фронт, уменьшив промежутки между терциями, в итоге масса пехоты выглядела гигантским квадратом. Правым флангом эльзасской кавалерии командовал граф Изенбург, а валлонскими всадниками левого крыла — герцог Альбукерке. Центр состоял из пяти испанских терций (боевых построений, представлявших собой пикинерскую фалангу с аркебузирами в первых двух рядах и пикинерами в задних четырех), одной бургундской и двух итальянских. Справа налево они располагались так: Висконти (итальянская терция), Веландия (испанская), 4 испанские терции, бургундцы и Строцци (итальянцы). Этот эшелон был построен типично для испанцев, каждая терция состояла из 20–25 шеренг по 70–80 человек. Меньшие по количеству батальоны второго и третьего эшелона построились по имперскому образцу в 10 шеренг по 50 человек в каждой. 18 пушек, располагавшихся перед пехотой, были большего калибра, чем у французов. Командующий первым эшелоном старый и больной Фонтен передвигался на носилках, но все равно занял место во главе своих терций. Его храбрость оставалась при нем, но центру не помешал бы более активный предводитель.
Французские пушки открыли огонь в 4 утра, испанцы немедленно ответили, хотя было еще слишком темно, чтобы ясно различать противника. В связи с отсутствием Бека Мело все-таки ощущал некоторую неуверенность и поэтому принял решение вести оборонительный бой до его подхода. А с первыми лучами рассвета 19 мая французская и испанская стороны сцепились друг с другом. В 5 часов утра кавалерийские фланги начали одновременную атаку противника. Сражение было крайне ожесточенным, и вначале французов постигла неудача. На левом крыле бравый Ла Ферте атаковал слишком быстро, не приведя в порядок своих всадников, расстроивших ряды на мягкой болотистой земле во время сближения с противником. При этом он мчался на высокой скорости, из-за чего кавалеристы смешались еще больше, и до Изенбурга добралась беспорядочная толпа. А Изенбург вел своих людей в атаку медленной рысью, сохраняя порядок в рядах. В итоге отличный порядок победил беспорядочный порыв — Ла Ферте был ранен и взят в плен, а эльзасская кавалерия погнала первый эшелон французов прямо на их резерв. Л’Опиталь попытался контратаковать, но тоже был дважды ранен, а его эскадроны бежали. Многие полки укрылись в лесу западнее болота. Чтобы развить успех, Изенбург разделил свое крыло — одни эскадроны стали преследовать французский обоз, а остальные были брошены против французской пехоты. В это время терция Висконти пришла на помощь терции Веландии, наступавшей вперед. Часть полков герцога Энгиенского были отброшены назад, французы также лишились нескольких пушек. Казалось, что к 6 утра Луи проиграл битву. Однако недостаток кавалерии не позволил де Мело развить наметившийся успех, а французский полководец не растерялся.
Очевидцы говорили, что герцог Энгиенский проявил настоящие чудеса распорядительности и отваги. Сумев восстановить боевой порядок королевской армии, он пустил в дело свою многочисленную конницу, разгромившую кавалерию противника. На правом крыле проходил полностью наоборот. Гассион двинулся через захваченный ранее лес (где засада испанцев была уже ликвидирована), чтобы слева обойти Альбукерке. Тот развернул фронт и отбросил Гассиона обратно, но при этом подставил герцогу Энгиенскому свой фланг. Луи наступал быстрой рысью, не ломая строй, а уничтожившие засаду мушкетеры из леса и Пикардийский полк поддерживали его атаку огнем. Терции Строцци и бургундцев постарались отвлечь на себя пикардийцев. После отчаянного сопротивления испанцы были сокрушены и обратились в бегство, а Луи и Гассион разделили победившее крыло на две группы. Гассион был отправлен в преследование, а герцог нанес удар по центру и правому крылу противника, которые были сметены первым же натиском.