Karol IX uszykował wojsko w tzw. szachownicę. W pierwszym i trzecim rzucie stanęła piechota, w drugim i czwartym jazda. Armaty ustawiono przed armią. Trudno jednoznacznie wskazać, w jakim szyku walczyła armia szwedzka, w historiografii istnieją bowiem rozbieżności w tej kwestii. Najczęściej wskazuje się na szkołę holenderską ze szwedzkimi modyfikacjami lub szyk hiszpańsko-niemiecki.
Z kolei wojska Rzeczypospolitej – w zależności od relacji – miały stanąć w następującym szyku: lewe skrzydło złożone z 900 lub 1250 jazdy pod Tomaszem Dąbrową, centrum 1000 jazdy i cała piechota lub 800 jazdy i cała piechota pod Wincentym Wojną oraz prawe skrzydło z 1050 lub 650 jazdy pod Janem Sapiehą. Tatarzy wraz z artylerią zajęli stanowisko przy obozie. Rajtarzy kurlandzcy w centrum. Piechota o czysto strzelczym przeznaczeniu miała w zamyśle hetmana pełnić jedynie funkcję pomocniczą wobec jazdy. Szyk wojsk polsko-litewskich był maksymalnie ściśnięty, tak „żeby nieprzyjaciela gardzącego drobną garstką naszych tym bardziej ubezpieczyć w zuchwalstwie”. Chorągwie jazdy uszykowano płytko, w dwie linie.
Po rozmieszczeniu obydwu armii rozpoczęły się harce. Około południa Hetman litewski postanowił wycofać harcowników, „próbując nieprzyjaciela w równe pole z fortelów wyciągnąć”. Obawiając się, że manewr ten może zostać odczytany przez jego żołnierzy jako sygnał do odwrotu, Chodkiewicz uprzedził o swoim planie rotmistrzów. Trudno przypuszczać, aby Karol IX uwierzył, że hetman porzuca obóz. Być może pewny siebie król szwedzki dał sygnał do marszu ze zniecierpliwienia; wiemy skądinąd, że dowódcy szwedzcy kłócili się z monarchą, aby ten wstrzymał się z atakiem. Niemniej Szwedzi rozpoczęli marsz naprzeciw stanowiskom chorągwi hetmana. Do natarcia ruszył pierwszy rzut, na który złożyło się ponad 5500 piechoty i 9 dział. Rajtaria drugiego rzutu Henryka Brandta w sile 1200 koni weszła na lewe skrzydło, a konnica Mansfelda licząca 1000 koni przeszła na prawą flankę z zamiarem wejścia na tyłu armii Chodkiewicza.
Hetman litewski przewidział, że bitwa rozstrzygnie się na jego lewym skrzydle, Szwedzi bowiem nie mogli okrążyć armii polsko-litewskiej na jej prawym skrzydle ze względu na bagna. „Wydano zatem znak do walnej bitwy z obu stron we wszystkie trąby, kotły i bębny”. Na Szwedów ruszyły z centrum chorągwie husarskie Wojny oraz jazda księcia Fryderyka (600 koni), wiążąc zaciętą walką piechotę wroga. W ślad za nimi z lewego skrzydła ruszyły chorągwie Dąbrowy, wsparte ogniem z dział. Zataczając łuk, wzniosły tumany kurzu i z impetem wbiły się w skrzydło Mansfelda, które załamało się pod szarżą husarską i wpadło w ucieczce na 3000 piechoty Fryderyka księcia lüneburskiego ustawionej w trzecim rzucie.
Za uciekającymi rajtarami Mansfelda Chodkiewicz pchnął chorągwie tatarskie, natomiast husaria Dąbrowy rzuciła się do ataku na piechotę lüneburczyka. Tymczasem na szwedzkim lewym skrzydle sygnał do atak dał Brandt. Czujny Sapieha ruszył chorągwie husarskie i petyhorskie, aby powstrzymać natarcie rajtarów. Karol IX zdecydował się wspomóc swoje lewe skrzydło, rzucając mu do pomocy kilkuset rajtarów czwartego rzutu. Aby nie dopuścić do rozbicia Sapiehy, do boju włączono dwie chorągwie husarskie Teodora Lackiego, które skutecznie odrzuciły rajtarów.
Był to decydujący moment bitwy. Hetman litewski zdecydował o użyciu piechoty, która miała definitywnie rozbić pierwszy rzut piechoty wroga. Następnie pozostałe chorągwie jazdy uderzyły na stawiający jeszcze opór trzeci rzut Szwedów. Wszystko rozegrało się błyskawicznie. Próby przegrupowanie wojsk Szwedzkich nie powiodły się wobec bezładnej ucieczki. Jak pisał później Karol IX „nasi uciekali jak gromada kurcząt, choć było ich czterech alb pięciu przeciw jednemu”. Król szwedzki sam zresztą otarł się o śmierć lub niewolę i tylko dzięki poświęceniu Henryka Wrede, który podał mu nowego konia, zdołał zbiec. Rozzłoszczony po klęsce, po powrocie na statek Sudermańczyk zabił Pawła Krajewskiego, owego nieszczęsnego husarza wziętego do niewoli.