骑兵突袭被击退后，拿破仑再次将注意力集中到俄军防线中部，但它在经过3小时的喘息之后迅速得以重建。皇帝准备发动一次大规模进攻，夺取“大堡垒”，撬开俄军防线。他命令欧仁亲王的第四军（意大利军团）再次对目标发动进攻，该阵地已挡住了他们整整一天。精疲力竭的部队集结在山脚下的谷地里，俄军工事就在这座小山上，它已准备好再次迎敌。为支援欧仁，拿破仑集结了170门大炮，命令奥古斯特·德·科兰古（1777～1812年）将军接替已经阵亡的蒙布伦将军，率领后者的重骑兵师，进攻“大堡垒”南面的俄军防线，然后迂回行动，从相对开阔的后方攻入“大堡垒”。当法国炮兵开始轰击俄军阵地时，科兰古将军来到他的那支新部队中，发现骑兵团的战士们军心动摇，军官们对敬爱的将领蒙布伦以身殉职悲愤不已。科兰古抽出军刀，一马当先，向着骑兵高声喊道：“不要悲伤，跟我来，为蒙布伦报仇！”这个重骑兵师随即组成了进攻队形。这时，缪拉元帅身着那件沾满战场硝烟和鲜血的华丽军装，飞马来到科兰古身边。由于达武事实上已经退出行动，缪拉不仅指挥第一军，而且率领他自己的部队，不能如他所期望的那样带领骑兵冲锋陷阵。所以，他迅速而简要地给科兰古说明了总体的进攻计划，解释了他为何相信重骑兵能够对“大堡垒”实施侧翼包抄并从后面摧毁它。缪拉命令道：“突破他们的防线，占领大堡垒！”“您将很快在那里见到我，不管是死是活。”科兰古沉着地回答，并向元帅敬礼告别。
下午2点，法军170门大炮向“大堡垒”一齐开火。欧仁的第十四步兵师和第一军的第一步兵师和第三步兵师在“大堡垒”所在的那座山下的山谷里形成进攻纵队，准备再次发动进攻。大炮发挥了作用，使那些已经受到一次猛烈炮击的防御工事毁坏严重。在一些地方，炮火甚至炸开了“大堡垒”的土墙。在这次预备性轰炸后的几分钟，法国步兵开始向他们的目标发动冲击。当他们向前推进时，骑兵部队的进攻号角声回响在连续不断的猛烈炮火声中响彻云霄，6个骑兵队也开始发起进攻。在这大规模冲锋时刻，科兰古将军率领法军第五胸甲骑兵团与第八胸甲骑兵团一起首先发起进攻。
法国骑兵冲上他们前面的高地，然后策马飞奔，迅速将那些支援他们的步兵甩在后面。这支蓝色和银色相间的骑兵大军，铁蹄轰鸣，所向披靡，摧毁一个俄军炮兵阵地后，冲向那些蜂拥而来增援“大堡垒”的俄军步兵。科兰古率领他的铠甲骑兵径直冲进一大群身穿绿色军装的徒步士兵之中，又穿过俄军步兵阵地，在他们的乱作一团的横队里杀出一条血路。法军骑兵对“大堡垒”南侧连续发动猛攻，这时，科兰古挥师迂回到左侧，向更多的俄军步兵扑去，这些步兵因为部署不当而遭到骑兵打击。心惊胆战的俄军士兵在法军骑兵的冲击之下，四处逃散，科兰古将这次辉煌的冲锋推向一个令人目眩的高潮，他率领其骑兵部队，以雷霆万钧之势，穿过“大堡垒”后面的空地，径直进入坚固的炮兵和步兵阵地。
俄军步兵在工事内排成方阵，用火枪向进攻的骑兵进行群射。许多战士纷纷落马，包括英勇无畏的科兰古，他胸部中了一弹，落下马去，立即身亡。然而，在此时，重骑兵在冲锋中表现出了英勇无畏的斗志，法军重骑兵绝不想放弃他们的战果。他们策马冲进俄军步兵和炮兵之中，毫不留情、一个不剩地砍杀敌人。第五和第八胸甲骑兵团在工事内作战，但是，随着更多的骑兵包括萨克森和波兰胸甲骑兵部队毫无畏惧地冲进来参加作战时，俄军开始后撤。近卫军的萨克森骑兵纵马跃过破碎的堡垒土墙，冲进打得天昏地暗的混战人群中。同时，萨克森“冯·扎斯特罗夫”胸甲骑兵团、波兰第十四胸甲骑兵团和法军第十胸甲骑兵团，沿着科兰古的路线，从“大堡垒”的后方猛攻而入。
“大堡垒”的陷落
与此同时，第四军和第一军的3个步兵师从正面猛攻防守坚固的“大堡垒”。他们用刺刀杀进土质工事，翻过胸墙，加入堡垒里边的战斗。经过半个小时的激烈拼杀，这里的战斗宣告结束，堡垒里边的4个俄军步兵团全部被歼。战役双方都在焦急地等待战斗结局，都全神贯注地看着“大堡垒”内外的战斗景象。突然，三色旗出现在堡垒的土墙上，一片欢呼声压倒了战场的喧嚣，响彻天空，传遍法军战线。
巨大的俄国堡垒内的景象令人惊恐。激烈的战斗使这个土质工事成了一个停尸场。人马的尸体堆满了外面的壕沟和堡垒的土墙，由于堡垒里边的战斗最激烈，地上堆满了残缺不全的尸体，甚至叠加到8层，令人毛骨悚然。即使那些身经百战的老兵，看到此情此景也惊恐不已。科兰古将军的骑兵在血肉横飞的战场上找到了他们牺牲的指挥官，把他放在浸透其鲜血的胸甲骑兵的斗篷上，抬到了后方。在这天的残酷战斗中，法军共有47位将军或死或伤，科兰古是其中一员。
一名通信员将攻占“大堡垒”的正式消息送到了拿破仑的大本营，也向拿破仑的骑兵总司令阿尔芒·德·科兰古（1773～1827年）将军通告了他弟弟的死讯。科兰古一度失去控制，但旋即坚强起来，掩饰住悲痛之情，尽管泪水禁不住从脸上落下。拿破仑转过头来，有点粗鲁地说道：“你已经听到消息了，你想退出战斗吗？”科兰古一句话也说不出来，只是微微弯腰鞠躬，以手触帽表示服从，然后继续坚守岗位。这时，拿破仑缓和了语气，安慰道：“他已经像一名勇士那样捐躯战场，他甚至决定了一场战役的胜负。”
“大堡垒”的攻陷使得战场局势变得对拿破仑有利，向俄军中心发起决定性打击的时机似乎再次来临。“大堡垒”攻占后，欧仁亲王在战术上控制了局面。他设法从附近部队抽调了一些骑兵增援力量，包括两个团的胸甲骑兵，把他们部署在已经陷落的“大堡垒”东侧。法军及其盟军的骑兵对正在撤退的俄军实施进攻，充分利用敌人的混乱，扩大其防线上的缺口，为皇帝正在着手计划的致命打击做好准备。
欧仁派一名骑兵给皇帝大本营送去获胜的消息，紧急要求拿破仑将帝国近卫军投入战役，确保最后的胜利。然而，俄军的撤退井然有序，并很快重新稳住了阵脚。精疲力竭的法军及其盟军骑兵向他们发起进攻时，发现两支新到的俄军骑兵部队驱马飞奔前去堵住缺口。一场殊死战斗就此打响，但俄军的人数优势，加上法军在夺取“大堡垒”的苦战后疲惫不堪，迫使法军骑兵退到“大堡垒”附近。在这里，他们在欧仁第四军的步兵和许多炮兵阵地的掩护下，逐渐恢复了体力。在拿破仑的命令下，欧仁的炮兵部队已向前推进，以巩固他对“大堡垒”的占领，并为新的进攻做好准备。
俄军步兵的密集纵队缓慢地向前推进，当他们进入射程之内时，法军炮兵万弹齐发。铁炮弹把挤成一团的俄军纵队轰倒了一片又一片，但是，俄军部队仍然顽强地顶着枪林弹雨向前挺进，再也没有什么比这个场景更能说明俄军坚韧和勇敢的盛名了。最终，这几个损失惨重的步兵营进入霰弹射程，法军大炮向俄军步兵猛烈开火，他们最终停止前进。俄军炮兵也投入战斗，一场大规模的炮兵决战就此展开。
非同寻常的谨慎
所有消息都传到了拿破仑的指挥部，同时传来的是欧仁和内伊进一步迫切要求将帝国近卫军步兵投入战斗，以确保最后的胜利。拿破仑拒不答应，声称战斗仍在进行，时机还不成熟。他的助手达吕伯爵（1767～1829）谨慎地建议，所有部队都要求近卫军参战。拿破仑又一次予以拒绝，宣称近卫军是他的最后一支预备队，拿破仑说道：“如果明天还有另一场战斗，我又派谁去参战呢？”
许多人对于他们伟大领袖的前所未闻的谨慎决定吃惊不已。近卫军骑兵总司令贝西埃元帅敦促谨慎行事，他提醒拿破仑说：“在我们和法国之间是整个欧洲，而我们离巴黎有几百公里之远。”贝蒂埃也建议要谨慎小心，甚至连先前在战斗中迫切要求派出近卫军的缪拉也承认说，此时派出近卫军将会付出巨大的牺牲，但收获却不会太大。这样的情绪更坚定了拿破仑本人的想法，即继续将近卫军留作预备队。俄法两军继续相互炮击，直到夜幕降临才停止炮轰。库图佐夫给沙皇送去一个夸大其词的讯息，扬言他已经取得重大胜利。他的部队随后缓慢向东撤退，抛下5万名伤亡人员，将战场拱手让给法国人，而法国也损兵折将3万人。与其他战役相比，在博罗迪诺战役之后的数天里，法军在追击不断退却的俄军时，没有了以往的劲头和气势。
法军骑兵在这次战役中损失惨重，包括一大批高级军官。这些伤亡，并不包括过去3个月的战役所消耗掉的人马。因为如此惨重的损失，骑兵预备军已经脆弱得不成样子，再也不能有效地追击败退的敌军了。
拿破仑赢得博罗迪诺战役（法国人称之为莫斯科战役），主要归功于科兰古重骑兵团的英勇壮烈的冲锋，他们完成了攻占一个重要阵地的任务，这对骑兵来说是一项前所未闻的战绩。拿破仑在宣布胜利的官方公告中承认这一点。他在公告中写道：“科兰古将军冲在第五胸甲骑兵团的前面，所向披靡，从‘大堡垒’的左侧狭窄通道进去。从那一刻起，战役再无悬念，胜局已定。”拿破仑在公告中没有提到萨克森、波兰和其他法国胸甲骑兵团在冲锋中的作用，但却单独挑出了一位值得特别敬佩的阵亡将军。
博罗迪诺战役的胜利给拿破仑带来另一个战利品，即他在一星期后不战而占领的莫斯科。然而，俄国人放火烧掉了他们的古都莫斯科，绝不让它成为法国皇帝的基地，而沙皇亚历山大一世又拒绝议和，拿破仑获取全胜的希望完全破灭。接踵而来的是从莫斯科的撤退，变成一场噩梦般的灾难。严酷的寒冬天气，加上法军供给系统的大崩溃，完全摧毁了大军团，从而表明拿破仑的博罗迪诺大捷到头来不过是一场灾难性大战役中的战术胜利。拿破仑对这场恶战的最后声明是：“在我的所有战役中，最可怕的一场是占领莫斯科前的那场战役。这场战役展现出最伟大的勇武精神，而与我的任何一次胜利相比，我在这里的收获却最少。”
骑兵战术
训练有素、沉着冷静的步兵，能够组成方阵迎击骑兵冲锋。如果组织得当，这些步兵方阵迎击冲锋的骑兵时，形成许多营级规模的对外竖着刺刀的“刺猬团”，能够不受骑兵进攻的影响。因此，如同拿破仑战争期间的任何成功的战术机动一样，一次骑兵进攻也需要步兵、骑兵和炮兵等所有战斗兵种之间的精准协同。
拿破仑指出，骑兵进攻必须得到炮兵的支援，因为骑兵只配备了近战武器，他们不能自行装填火药。这样，炮兵连被直接编入骑兵师。这些部队以骡马炮兵而着称，拥有坐骑的炮手，使得他们能跟得上骑兵。在法军，骡马炮兵是每个骑兵师不可或缺的组成部分。这些炮兵连装备有发射41磅（1．8公斤）或61磅（2．7公斤）炮弹的轻型火炮，它们为骑兵进攻提供主要的火力支援。与步炮兵相比，尽管这些大炮发射的炮弹比较小，但骡马大炮通常成为易受打击的目标，因为步兵会组成密集方阵抵抗骑兵的攻击。
这种编队成倍增加了大炮的威力，因为它们发射的炮弹可以大力杀伤那些密集排列的士兵。骡马大炮比步兵大炮更能迅速地进行移动，也使得这些较轻的大炮能够迅速部署到非常靠近敌军的射程内。如果它们遭到进攻，大炮还能安置在骡马拉动的炮车上，并从袭击者面前撤离出去，它们在这些方面都要比步兵大炮行动迅速得多。
正如上文所提，骑兵偶尔也会携带手枪如短枪或卡宾枪，尤其是轻骑兵。但他们的主要武器还是马刀。重骑兵挥舞着一把又长又重的直刃剑，专门用于刺杀。轻骑兵使用一种较小的武器，刀刃微弯，用于砍杀敌人。关于骑兵使用武器的最有效的方式，整个一个时代始终都存在争论，但大多数人都认同法国人的做法，即刺杀是骑兵攻击中的更致命的一种方式。
在骑兵发动密集冲锋并接近目标时，如果与敌军骑兵作战他们手握马刀时，刀身往往会呈水平方向而不是垂直方向，这样，刀剑能够轻易地在敌人肋间切划，减少武器卡在敌人身体里的概率。一名冲锋中的骑手的冲力，足以使马刀完全插入目标，所以骑手受到的一个训练是，在刀剑插入时立即拔出武器，以便第二次刺出，以结束敌人的生命，或打击下一个敌人。骑手接受的砍杀训练是，挥动刀剑时一定要低，这样，就算敌人躲在马鞍上——这是常见的习惯性防御动作，刀剑也能刺入他的身体的某个部位。
枪骑兵的回归
虽然马刀是所有主要参战国骑兵的主要武器，但长矛在拿破仑战争时期得到了复兴。长矛是骑兵使用了数个世纪的传统武器，但到18世纪末，长矛基本被抛弃不用。在1805年战役中，奥地利骑兵里有几个枪骑兵团，俄军哥萨克骑兵也使用这种武器。在俄国战役前夕，拿破仑把许多轻骑兵团改成枪骑兵团，并把枪骑兵团分配给重骑兵师，为其提供了一支掩护部队。这种做法使得重骑兵团得以养精蓄锐，随时准备投入战斗。
法军枪骑兵使用两种长矛。最初是1809年式波兰长矛，先前的波兰枪骑兵团曾经使用，长2．8米，有一个38．3厘米铁制矛头。法军枪骑兵团在俄国战役前夕成立时，他们配发了1811年式法国长矛，杆身稍短，为2．75米长；矛头更轻更小，为21．6厘米长。虽然波兰人不愿意使用更短更轻的长矛，法军却认为这种武器更便利，不仅可以训练新手，而且适合长途跋涉时携带。法国人和波兰人同样抱怨在长矛上配系短索的规定。虽然这样做使枪骑兵看起来更英武，但飘扬的短索在奔驰中会产生阻力，从而成为在战斗中的一个累赘。
1812年以后，普鲁士、奥地利和俄军骑兵广泛地使用长矛的事实，足以说明枪骑兵在战场上的有效作用。在奥地利和普鲁士军队，枪骑兵被称为长枪骑兵，他们的武器基本上同他们的法国敌人的一样长。俄国哥萨克骑兵的长矛则超过4米长。
反法盟军枪骑兵团在1813年后数量愈益增多，但他们在训练上远远不及法国枪骑兵。即使是对付1813年新入伍的法军骑兵，奥地利和普鲁士的枪骑兵仍都表现不佳，当然在这种普遍规律以外也会有些显着的例外。英国骑兵理论家起初非常怀疑这种武器，但英军在拿破仑战争结束以后还是组建了枪骑兵团。长矛能使骑兵刺杀得很远，虽然人们发现，在传统的骑兵战斗中，长矛在近战中被证明是不大灵便的。事实上，枪骑兵在与敌军骑兵交手时，他们通常会扔掉长矛而抽出马刀。在密集而拥挤的骑兵混战中，马刀更有效。