Наполеон то ездил в Вену, в Шёнбрунн, то возвращался на остров Лобау. Он быстро вдохнул в солдат уверенность в близкой победе; в середине июня армия отдохнула, получила подкрепления, остров Лобау был великолепно укреплён. Император теперь окончательно удостоверился, что эрцгерцог Карл, всё время бездействовавший, в самом деле не в состоянии напасть и что теперь только от него, Наполеона, зависит, когда дать решительный бой.
Окончив эти спешные военные дела и имея несколько дней для отдыха. Наполеон прежде всего обратил внимание на римского первосвященника. Пию VII пришлось горько раскаяться в той проницательности и особенно в той поспешности, с которой он усмотрел праведную длань господню в битве под Эсслингом. Ещё 17 мая 1809 г., т.е. до этой битвы, появился декрет Наполеона, объявлявший, что г. Рим и все владения папы вообще отныне присоединяются к Французской империи. «Дано нами, в нашем императорском лагере в Вене. Наполеон». Так кончался этот декрет, отнимавший у римских пап то владение, которое, по знаменитому, хотя и подложному документу, сфабрикованному папами в средних веках, римский император Константин ещё в начале IV в. будто бы «подарил» папе Сильвестру I.
Теперь же, после декрета, французы 10 июня окончательно заняли Рим, и папство лишилось всего, чем владело около полуторы тысяч лет. Папа был взят под стражу и увезён в Савону, на юг Франции.
Расправившись с папой, Наполеон приступил к последним военным приготовлениям. 2, 3 и 4 июля император перевёл новые корпуса на остров Лобау и туда же велел перевезти больше 550 артиллерийских орудий. 5 июля Наполеон приказал начать переправу с острова Лобау на левый берег. Кроме прежней, пополненной армии, у него был теперь и ещё подтянутый из Италии корпус Макдональда. Битва началась 5 июля 1809 г., и началась не так, как ждал эрцгерцог Карл, и не там, где можно было с большим вероятием её ждать. У Наполеона было твёрдое правило: не делать того, чего может ждать враг. У французов было около 550–560 пушек, у австрийцев — несколько больше 500. Артиллерия с обеих сторон была прекрасно снабжена снарядами. Переправа массы войск через Дунай была совершена исключительно организованно. Битва была необычайно жестокой, и 5-го, а особенно 6 июля были моменты, опасные для Наполеона. Он находился в центре боя; маршалы Даву, Макдональд, Массена, начальник артиллерии генерал Друо действовали с такой отчётливостью, как редко бывает в таких колоссальных боях. После страшной канонады «колонна Макдональда», 26 батальонов в «каре», сторона которого равнялась тысяче метров, неся огромные потери, прорывает центр австрийской армии. За ней следуют резервы. Далее, на севере маршал Даву, направленный императором на село Ваграм, расположенное на высотах, с боем вошёл в село, и вся австрийская армия была вслед за тем разгромлена. К вечеру 6 июля 1809 г. всё было кончено. Австрийцы были отброшены. Не все бежали врассыпную, часть их сохранила строй. Конечно, разгром, который потерпела австрийская армия под Ваграмом, был ужасающим, не меньше, чем под Аустерлицем. Австрийцы потеряли в этот второй день убитыми, ранеными и пленными около 37 тысяч человек. Но и французские потери были велики, хотя и меньше, чем потери побеждённых. В этом смысле победа была куплена дорого. В течение почти всей следующей недели продолжалось преследование разбитой австрийской армии. Наполеон двигался вслед за кавалерией, добивавшей отдельные австрийские части. Когда 11 июля он вступил в г. Цнайм, ему доложили, что у него испрашивает аудиенции князь Лихтенштейн, только что приехавший генерал-адъютант императора Франца. Франц просил о перемирии. Наполеон согласился, но на очень тяжких условиях: все те части Австрии, куда проник к моменту перемирия хоть небольшой отряд французов, очищаются немедленно австрийцами и остаются в залог в руках французов, пока не будет заключён окончательный мир. Лихтенштейн согласился на все условия.
Начались переговоры. На многое готов был павший духом император Франц, проклинавший теперь тех, кто его толкал полтора года на эту страшную борьбу, которая по кровопролитию далеко превзошла все войны, какие вела Австрия за всю свою историю после Тридцатилетней войны в XVII в. Со страхом вспоминали, как Наполеон наказал папу ещё до Ваграмского боя. Что же он сделает с Австрией после Ваграма?