На правое крыло шведов обрушился всей силой своей кавалерии граф Паппенгейм, но не мог сдвинуть его с места. Здесь командовали сам король и под его началом генерал Баннер. Семь раз возобновлял Паппенгейм свою атаку, и семь раз она была отбита. Он бежал с большими потерями, оставив поле битвы неприятелю.
В то же время Тилли, опрокинув остаток саксонской армии, ринулся со своими победоносными полками на левое крыло шведов. Но король, заметив расстройство в саксонских войсках, быстро уяснил себе положение и отправил на помощь три полка, чтобы прикрыть фланг, обнажённый бегством саксонцев. Густав Горн, командовавший здесь, оказал неприятельским кирасирам стойкое сопротивление, которому немало способствовала расстановка пехоты между эскадронами. Неприятель уже начинал изнемогать, когда здесь появился Густав-Адольф, чтобы решительно ускорить исход боя. Левое крыло императорских войск было разбито, и шведские солдаты, уже не имевшие пред собой врага, могли найти себе лучшее применение где-нибудь в другом месте. Поэтому Густав повернул своим правым крылом и главным отрядом налево, по направлению к холмам, на которых была расположена неприятельская артиллерия. Вскоре она перешла в руки шведов, и неприятелю пришлось испытать огонь собственных пушек.
Обстреливаемое сбоку артиллерией, теснимое спереди страшным напором шведов, дрогнуло непобедимое войско. Поспешное отступление — вот всё, что оставалось Тилли; но самое отступление должно было теперь производиться через неприятельские ряды. Смятение овладело всей армией, кроме лишь четырёх полков седовласых, закалённых солдат, которые никогда до сих пор не бежали с поля битвы и теперь не соглашались бежать. Сомкнутыми шеренгами пробились они через ряды победителей и с оружием в руках достигли перелеска, где снова выстроились против шведов и бились до наступления ночи, покуда число их не уменьшилось до шестисот человек. С ними бежали остатки армии Тилли, и исход сражения был решён.
Густав-Адольф бросился на колени среди раненых и убитых, и пламенная радость победы излилась у него в горячей молитве. Неустанно, вплоть до наступления глубокой ночи преследовала его кавалерия бегущего врага. Набатный звон поднял народ во всех окрестных деревнях, и горе несчастному, который попадался в руки озлобленному крестьянину. С остальным войском король расположился лагерем между полем битвы и Лейпцигом, так как невозможно было напасть в ту же ночь на город. Семь тысяч неприятельских солдат полегло на поле битвы, более пяти тысяч попало в плен и было ранено. Вся неприятельская артиллерия, весь лагерь, более ста знамён и штандартов достались победителю. Саксонцы потеряли две тысячи человек, шведы — не более семисот. Поражение императорской армии было так велико, что Тилли во время своего бегства в Галле и Гальберштадт не мог собрать более шестисот человек. Паппенгейм — не более тысячи четырёхсот. Так быстро исчезло это страшное войско, приводившее ещё так недавно в ужас всю Италию и Германию.
Сам Тилли был обязан своим спасением только случайности. Изнемогая от ран, он не хотел сдаться в плен шведскому ротмистру, настигшему его и уже намеревавшемуся покончить с ним, когда выстрел из пистолета вовремя поразил шведа. Но неизмеримо страшнее смертельной опасности и ран было для него тягостное сознание, что он пережил свою славу и в один день лишился трудов всей своей долгой жизни. Все прошлые его победы обращались в ничто, раз ему не досталась та, которой надлежало увенчать все остальные. От всех его блестящих подвигов оставались ему лишь проклятия человечества, которыми они сопровождались. С этого дня весёлость уже не возвращалась к Тилли и счастье навеки покинуло его. Даже последнего его утешения, мести, лишил его строгий приказ его повелителя: не осмеливаться более вступать в решительный бой. Тремя ошибками объясняется главным образом неудача этого дня: во-первых, Тилли расположил свою артиллерию на холмах за армией; во-вторых, он удалился затем от этих холмов, и, наконец, в-третьих, он не препятствовал неприятелю построиться в боевом порядке. Но как легко можно было исправить эти ошибки, если бы не холодное благоразумие и не гениальное дарование его противника! Тилли бежал из Галле в Гальберштадт, откуда, едва дождавшись, чтобы зажили его раны, поспешил к Везеру, намереваясь усилить свои войска императорскими гарнизонами, стоявшими в Нижней Саксонии.