Не прошло и месяца, как двадцать первого июля румянцевской армии пришлось сразиться с турками у реки Кагул. Турецкая армия, придя в себя после поражения на реке Ларге, паки стала собирать огромные полчища. Вскоре главнокомандующий русской армии доложил государыне Екатерине Алексеевне о подавляющем превосходстве новых неприятельских сил, намекая на невозможность одолеть их. Дабы поддержать его и придать уверенность в победе, Екатерина написала ему: «Я надеюсь на помощь Божескую и искусство ваше в военном деле, что не оставите сего, но произведете таковые дела, которые приобретут вам славу и докажут, сколь велико усердие ваше к отечеству и ко мне. Не спрашивали римляне, когда было их два или три легиона, в коликом числе против них неприятель, но спрашивали, где он; наступали на него и поражали, и не числом войска своего побеждали многообразные противу их толпы».
Что оставалось генерал-аншефу Петру Румянцеву? Неприятельские силы превосходили русские в пять раз. Находились русские войска между длинными озерами Ялпуг и Кагул, с провиантом на четыре дня, который поручили защищать генералу Потемкину. Румянцев и на сей раз не стал медлить и ждать, что будет делать неприятель, а смело атаковал его сам. Главнокомандующий находился при дивизии Олица. Генерал Баур получил приказание атаковать левое крыло турецкой армии, стоявшее близ Кагула. Племянников и Олиц должны были атаковать центр, а генерал Брюс – правое крыло. Князь Репнин получил приказ обойти неприятельский лагерь с правого фланга. На рассвете русские войска перестроились в каре, перешли Траянов вал и двинулись к турецкому лагерю.
Паки благодаря фактору неожиданности со стороны русской армии, битва шла с небольшим перевесом на сторону русских. Сражение сопровождалось сильнейшей канонадой с обеих сторон. Многие турецкие орудия оказались сбиты меткими выстрелами русских орудий. Отряды Племянникова и Олица, приблизившись к неприятельским окопам, уже готовились штурмовать их, но внезапно огромные полчища янычар, около десяти тысяч коих скрывались в лощине, пролегавшей поперек окопов, выскочили оттуда и кинулись на каре Племянникова, ворвавшись в средину его, заставив некоторые русские полки, спасаясь, бежать в каре Олица. Турки, предвкушая победу, дико вопили, размахивая своими кривыми саблями направо и налево. Наблюдавший с высокого холма всю картину сражения, генерал-аншеф Румянцев, чуть повернувшись к находившемуся при нем герцогу Брауншвейгскому, спокойно сказал: «Теперь наша очередь», и поскакал к бегущим войскам Племянникова. Румянцев, врезавшись в сечь, со словами «Ребята, стой!» удержал бегущих солдат, кои, увидев своего главнокомандующего, остановились. Боясь его гибели, они окружили его и, собравшись в кулак, продолжили бой. Одновременно по янычарам открыла огонь артиллерия генерал-майора Петра Мелиссино.
Присутствие героя, обожаемого войсками, придало сражению новую силу. Каре Племянникова сомкнуло свои ряды. Гренадерский полк под предводительством бригадира Озерова отразил фанатичные атаки янычар. Богатырские штыковые удары русских солдат, поголовно кричавших «да здравствует Екатерина!», опрокинули густые турецкие ряды. Напрасны оказались все последовавшие усилия турок остановить русскую армию. Неприятельские войска, поражаемые картечью и русской конницей под начальством генерал-поручика, графа Салтыкова и генерал-майора князя Долгорукого, принуждены были укрыться в окопах. Главные русские силы атаковали неприятельский лагерь с фронта, между тем, генерал-поручик Николай Репнин, обойдя его в тыл, громил турок огнем своей артиллерии. Мусульманские полчища, дрогнув, в ужасе обратились в бегство, оставив победителям в добычу свой лагерь со всей артиллерией и множеством запасов. Попытки Иваззаде Халил-паши и Мустафы-паши остановить бегущих при помощи увещеваний и угроз не увенчались успехом. Сам же Верховный Визирь ускакал в крепость Измаил. Однако не долго он там сидел: после той победы Румянцев шел по пятам неприятеля и в течение короткого времени занял Измаил, Килию, Аккерман, Браилов и Исакчу. Своими победами он оттянул главные силы турок от Бендерской крепости, кою уже два месяца осаждал генерал-аншеф Петр Иванович Панин, который взял ее, наконец, штурмом ночью, в середине сентября. Известие о сей победе императрица приняла весьма сухо, понеже взята крепость была слишком дорогой ценой – гибелью шести тысяч солдат, и сам город оказался обращен в развалины.
Генерал-аншеф Петр Румянцев был щедро вознагражден своей императрицей. Она была не просто счастлива. Щедрость ее не знала границ, и в знак восхищения победителем Екатерина наградила Петра Румянцева, такожде как и Алексея Орлова, орденом Святого Георгия первой степени, шпагой, усыпанной бриллиантами, и званием генерал-фельдмаршала с добавочной фамилией – Задунайский.
Румянцев, получив Георгия первой степени, стал первым из россиян, кто получил сей орден. Сам король Фридрих Второй пришел в восхищение от побед русского полководца и поздравил его с оными в своем послании.