Турки собрали гигантское войско в 150 тыс. человек под командованием великого визиря Иваззаде Халил-паши. Кроме того, в тыл армии Румянцева могли зайти до 100 тыс. воинов крымского хана Каплана II Герая.
Под командованием самого Румянцева было около 17 тыс. пехотинцев, а также несколько тысяч всадников регулярной и иррегулярной кавалерии. С этими силами он переправился через реку Кагул и расположился лагерем. Девятикратный перевес, казалось, не оставлял Румянцеву иного выбора, кроме поспешного отступления.
Однако Румянцев принял героическое решение: атаковать турок за несколько часов до того, как они начнут свое наступление. Ключевой момент сражения настал около 08:00, когда русские каре вплотную подошли к турецкому лагерю.
Против каре генералов Олица и Племянникова были брошены отборные силы османской пехоты — 10 тыс. янычар. Каре генерала Племянникова потеряло строй, солдаты начали отступать. Поскакав к отступающим солдатам, Румянцев зычным голосом крикнул: «Ребята, стой!»
Его не столько услышали, сколько увидели. Авторитет Румянцева у солдат был необычайно высок. Казалось, разрушенное уже каре было оперативно восстановлено. По янычарам ударила артиллерия, после чего гренадеры бросились на них в штыки.
У турок началась паника, превратившаяся в повальное бегство. Попытки Иваззаде Халил-паши угрозами и казнями на месте остановить отступление ни к чему не привели. Вскоре весь лагерь оказался в руках русских.