Продолжая отступление, Кутузов начал энергичную подготовку к сражению.
Позиция для боя с французами была выбрана у села Бородино. Местность здесь была холмистая, пересечённая оврагами. В центре расположения русской армии находилась деревня Бородино, а на левом фланге — деревня Семёновское. Широкая равнина перед деревней была удобна для передвижения войск. Здесь были спешно построены три земляных укрепления с мелкими рвами и невысокими валами.
Кутузов взял на себя общее командование, правый фланг он поручил Барклаю-де-Толли, а левый — Багратиону. Центр защищала батарея под командованием генерала Раевского.
Утром 26 августа русская и французская армии встретились на Бородинском поле. Наполеон подошёл к Бородину с армией в 135 тысяч человек и с артиллерией в 587 орудий. Русских регулярных войск под Бородином было 120 тысяч человек.
Основной удар Наполеон готовился нанести левому флангу русских. Атаки французов следовали одна за другой. Но русские войска, воодушевляемые Багратионом, отбивали их с необыкновенной стойкостью. Наполеон вынужден был сосредоточить на этом участке до четырёхсот орудий. Больше шести часов длилось сражение. Осколками ядра был смертельно ранен Багратион. Ценой огромных усилий французам удалось потеснить левое крыло русских армий. После этого Наполеон приказал атаковать батарею Раевского. В ожесточённом сражении погибли почти все её защитники.
Но французам не удалось сломить сопротивление русской армии. В решающий момент Кутузов направил в тыл врага казаков Платова, которые сорвали замыслы Наполеона.
Бородинская битва была необычайно ожесточённой. Потери с обеих сторон были очень велики. У Наполеона оставалась в резерве только его знаменитая гвардия. Но он наотрез отказался пустить её в бой. Вечером Наполеон отдал приказ отвести войска с поля боя.
Бородинское сражение показало героизм и силу русской армии.
Сам Наполеон перед смертью признал: «Из всех моих сражений самое ужасное — то, которое я дал под Москвой. Французы в нём показали себя достойными одержать победу, а русские стяжали право быть непобедимыми».
После Бородинской битвы русская армия всё же не имела ещё перевеса сил и медленно отступала по Московской дороге. Никто не верил в возможность сдачи Москвы без боя. Но позиции под Москвой были неудобны для нового сражения. Надо было сохранить и подготовить армию к предстоящим боям. Кутузов решил оставить Москву. На военном совете в деревне Фили Кутузов говорил своим генералам: «Доколе будет существовать армия и находиться в состоянии противиться неприятелю, до тех пор сохраним надежду благополучно довершить войну, но когда уничтожится армия — погибнут Москва и Россия».