Между тем, 2 мая Мерси, увеличив свою армию полками Верта до 13384 человек, сам двинулся к Мергентхайму (Мариенталю). Анри тут же приказал Розену отступить и расположиться позади леса, находившегося перед городом, но Розен, неправильно поняв его маневры, стал впереди леса. При приближении баварской армии в 2 линии пехоты и с конницей по флангам он 5 мая атаковал своей конницей 1 линию баварской конницы, опрокинув ее на 2 линию, тогда как противник пошел на его пехоту, расположенную в роще. Последняя, сделав залп, но атакованная с флангов и с тыла, отступила, а за ней после жестокого боя, в котором Розен был взят в плен, а Анри еле избежал его, последовала и конница. Тюренн искал защиты в находившемся позади лесу и собрал там 3 полка свежей конницы и 1500 оставшихся пехотинцев, желая возобновить атаку. Но, видя расстроенное состояние пехоты, он счел за благо отойти.
Он потерпел неудачу, и впоследствии в своих записках не оправдывал себя, признав потери ужасными. «Это моя вина», — полагал Анри. Однако в письме герцогу Энгиенскому, отправленному после боя, он объяснил, что «если бы пехота удержала свои позиции еще полчаса — час, день был бы спасен». Французы лишились 3 500 человек (включая 4 генералов, 187 офицеров и 2000 человек пленными), 6 пушек, 59 знамен и штандартов, 2000 лошадей (по данным Гетри — 3000 пеших, 1400 конных и 10 пушек)[48]
.Получив новости о поражении Тюренна, Мазарини послал герцога Энгиенского ему на помощь. К счастью, баварцы преследовали виконта не целой армией и недолго — они двинулись к Рейну и осадили Кирхайн. Сам Анри со своими 3–4000 конницы и 1500 пехоты отступил в гессенские владения и оттуда двинулся к Касселю на соединение со шведскими (4000) и гессенскими (6000) войсками Кенигсмарка и Гейзо. Объединенные силы, насчитывавшие 14–15 000 человек, тотчас двинулись к Кирхайну, принудили баварцев снять его осаду и уйти во Франконию. Затем Тюренн пошел на соединение с армией подоспевшего соратника (7–8000), и 5 июля они вместе с 21–23000 (по реляциям — с 18000) солдат и 27 орудиями двинулись к Гейльбронну, куда шел и Мерси с 16–17-тысячной армией и 28 орудиями. Не найдя там ретировавшихся баварцев, французы перешли Неккер и повернули налево к Вимпфену, где Кенигсмарк, поссорившись со вспыльчивым герцогом Энгиенским, увел своих шведов на Майн, а Анри и Луи после ряда маневров встретились с баварцами близ Нордлингена.
Обнаружив позиции противника, герцог Энгиенский тут же созвал военный совет. Обход с целью выхода во фронт и тыл противника уже успешно применялся под Фрейбургом годом ранее, поэтому и теперь герцог, не слушая возражений своего коллеги по поводу сильных укреплений Мерси и необходимости беречь солдат, решил использовать ту же тактику, которую виконт на сей раз не считал «победоносной». Используя свой ранг верховного командования, Луи настоял на своем.
Мерси же, усилив свою армию имперскими полками Глейна (6–7 000), расположился на высоте правым флангом к ручью а левым — к горному замку Аллерхайму. Замок и прилегавшее к нему селение были заняты частью пехоты, а главные силы баварцев сконцентрировались позади селения с конницей по флангам. Захватить Аллерхайм победителю при Рокруа казалось легкой задачей. Французы двинулись вперед около полудня, но строились 4 часа, и понесли больше урона от баварских пушек, нежели от собственной стрельбы по противнику. Герцог Энгиенский разделил войска на два крыла и центр, каждые по три эшелона. Левым крылом командовал Тюренн, правым — Граммон, а центр возглавлял Марсен. 6 000 отважных гессенцев входили в третий эшелон Тюренна, который, согласно общему плану действий, должен был вступить в бой только после удачного исхода атаки центра.
Современные исследователи Тридцатилетней войны второй Нордлинген сравнивают со вторым Брейтенфельдом и Рокруа из-за линейного характера боя, а по комбинации полевых фортификаций и боевых линий это сражение предшествовало Полтаве, Мальплаке и Фонтенуа. Маневры сторон были сравнительно просты и целенаправленны, а разнообразные атаки, контратаки и использование резерва стали критическими для его исхода.