Генерал-поручик Суворов командует атаку. Русские вновь входят в густой Делиорманский лес по той же дороге. Вся дорога сплошь загромождена брошенными турецкими обозами, волами и телами убитых. Стоит ужасная жара, а солдаты Суворова ничего не ели с ночи и едва держатся на ногах от усталости. В авангарде на этот раз действует кавалерия генерала Левиса, присланная на подмогу генерал-поручиком Каменским.
Отступая, турки временами огрызаются, переходя в контратаки и яростно набрасываясь с холодным оружием на русскую конницу. В такие моменты русская кавалерия вынуждена искать защиты у пехоты. Сама же русская пехота может эффективно сражаться против наседающих албанцев с острыми, как бритва, клинками только на полянах. Поэтому, обе стороны в течение этих стычек несут ощутимые потери. Русские пехотинцы находятся в изнеможении и некоторые из них погибают, истощив свои силы.
Неожиданно хлынул сильный ливень. В мгновение ока он промочил насквозь одежду и русских, и турок. При этом, русские обрели силы для борьбы, в то время, как промокшая широкая и длиннополая одежда османов сковала им движения. С удвоенными силами русские наваливаются и выбивают албанцев из леса.
Вскоре показалась опушка, а за ней и огромная поляна до 8 — 9 верст в диаметре. На высотах посреди этой поляны и расположился укрепленный лагерь турецкой армии под командованием рейс-эфенди Хаджи-Абдул-Резака, прикрытый батареями. Едва первые русские показались из леса, как турецкие батареи открывают огонь. Суворов, под огнем, быстро выстраивает войска в несколько разной величины каре с конницей на флангах и ведет свой 8-тысячный корпус в энергичную атаку. Впереди русских каре быстро передвигаются цепи егерей, которые завязывают перестрелку с османами, но затем ими сметаются.
Турки переходят в яростную стремительную контратаку против надвигающихся на холмы основных сил Суворова. Но их атака отброшена. Османы с упорством повторяют контратаки раз за разом, иногда даже прорывая некоторые русские каре. Однако, умелые солдаты Суворова быстро перестраиваются прямо на ходу и каждый раз восстанавливают цельность своих рядов. Александр Васильевич лично появляется на коне в самых опасных местах и воодушевляет своих подчиненных. Особенно тяжело приходится левому флангу Суворова. Каре здесь подверглись атакам бешеных и жестоких албанцев. Чтобы восстановить порядки на левом фланге, Суворов перебрасывает сюда резервы, а также, почти всю конницу.
Именно в таком боевом порядке, совсем без поддержки застрявшей на лесной дороге артиллерии, 8-тысячный корпус Суворова подходит к глубокой лощине, преграждавшей путь к лагерю турок. Здесь Александр Васильевич останавливает свои войска, приготовляя их к последнему штурмовому броску. В это время прибывает, наконец, артиллерия. Выставив впереди 10 пушек, русские открывают огонь и некоторое время бомбардируют турецкий лагерь. А затем Суворов ведет войска в энергичную атаку.
В турецком лагере, после первых же выстрелов русских пушек, господствует совершенный хаос. Это результат стремительного перехода от первоначального воодушевления, к полному отчаянью. Рейс-эфенди Хаджи-Абдул-Резак изо всех сил пытается навести в своих войсках порядок, но тщетно — турецкую армию охватывает повальная паника. Никто уже не думает о сопротивлении. Брошено все: пушки, обоз и палатки. Османы пускаются в бесконтрольное бегство.
На закате солнца русские беспрепятственно занимают турецкий лагерь. Сражение окончено. В этот момент, к месту уже оконченного боя, прибывают передовые силы корпуса генерал-поручика Каменского. Потери турок: 500 убитыми, 100 пленными, 29 пушек, 107 знамен и обоз. Потери русских: 200 человек убитыми и ранеными.
Блестящая победа Суворова при Козлуджи лишила турок возможности оказывать активное сопротивление и открыла путь русской армии к городу-крепости Шумле — ставке верховного визиря Турции.