В поддень перешел в наступление корпус Даву. Его поддержала дивизия Сент-Илера. Русский левый фланг был оттеснен настолько, что оказался почти под прямым углом к фронту остальной русской армии. В этот момент начальник артиллерии правого крыла русской армии генерал А.И. Кутайсов перебросил на левый фланг 36-орудийную батарею под командованием подполковника А.П. Ермолова. Она остановила продвижение неприятеля и позволила русской пехоте вновь овладеть только что оставленной деревней Ауклаппен.
В 5 часов вечера к месту сражения подошел 14-тысячный прусский корпус генерала А.-В. Лестока. Его атака позволила почти полностью восстановить положение на русском левом фланге. Артиллерийская перестрелка продолжалась до 9 часов вечера, но атаки с обеих сторон прекратились. Потери французов составили 18 тысяч убитых и раненых, а потери русских — 25 тысяч.
На Святой Елене Наполеон утверждал, что битва при Прейсиш-Эйлау «дорого стоила обеим сторонам и отнюдь не имела решающего исхода. Это было одним из тех неопределенных сражений, когда отстаивают каждую пядь земли: войска схватились врукопашную, действуя большей частью по собственной инициативе…»
После сражения при Прейсиш-Эйлау наступила пауза. Французская армия за это время увеличилась до 200 тысяч человек, а русская — до 105 тысяч. 23 мая войска Беннигсена перешли в наступление и потрепали части корпусов Сульта и Нея. 10 июня 1807 года произошло сражение у города Гейльсберга, в котором обе стороны потеряли по 10 тысяч человек убитыми и ранеными, но не достигли решительного результата. Потом Наполеон предпринял обходный маневр по кенигсбергской дороге, чем вынудил Беннигсена также повернуть к Кенигсбергу.
13 июня русские войска, только что занявшие город Фридланд на восточном берегу реки Алле, готовились к переправе на ее западный берег, чтобы начать марш к столице Восточной Пруссии. В этот момент к расположению армии Беннигсена вышел 13-тысячный корпус Ланна, открывший по русским колоннам сильный артиллерийский огонь. Беннигсен ошибочно решил, что перед ним — главные силы Наполеона. На западный берег Алле была переправлена вся русская армия. Беннигсен начал атаку в 7 часов утра. К тому времени силы французов увеличились до 33 тысяч человек. Наполеон, получив донесение Ланна о местонахождении русских, стал перебрасывать к Фридланду всю свою армию. Невыгоды позиции Беннигсена заключались в том, что русские войска были сосредоточены в узкой лощине в излучине Алле и в случае неудачи должены были отступать только по одному мосту.
Русский арьергард был атакован французской кавалерией и пехотой, вышедшей из леса, но Александрийский гусарский полк и несколько русских батальонов быстро загнали неприятеля обратно в лес. К 9 часам силы сторон уравнялись, Ланн уже с трудом сдерживал русские атаки, когда в полдень к полю боя прибыл Наполеон. Он подкрепил корпуса Ланна и Мортье, оборонявшие деревню Герихсдорф и возвышенность Постенен. Император дожидался корпусов Нея и Виктора и гвардии, чтобы атаковать левый фланг русских и отрезать армию Беннигсена от моста через Алле.
В 5 часов вечера корпус Нея вышел из леса и под прикрытием 40-пушеч-ной батареи атаковал корпус Багратиона, после тяжелого боя опрокинув его. Осознав, наконец, опасность окружения, Беннигсен отдал приказ отступать. Но фридландский мост и наведенные понтонные переправы оказались под огнем французской артиллерии.
К 8 часам вечера Ней захватил Фридланд. Русские войска, отступая, подожгли переправы. Тем временем начали отступление правофланговые части русских под командованием генерала А И. Горчакова, но мосты уже были уничтожены. Им пришлось переходить реку по бродам под огнем неприятеля. В 9 часов вечера Ланн и Мортье сбросили части Горчакова в реку. Часть русских солдат погибла, часть была взята в плен.
Французы потеряли убитыми и ранеными 7 тысяч человек, русские — 15 тысяч убитых, раненых и пленных и почти всю артиллерию. Уцелевшие русские части были деморализованы и небоеспособны. Беннигсен настаивал на заключении перемирия.
22 июня Александр послал своего представителя с просьбой о прекращении боевых действий. 7 июля 1807 года в городе Тильзите вблизи русской границы был заключен мирный договор. Восточная Пруссия и отделенное от Пруссии герцогство Варшавское оставались под контролем французских войск. Россия вступала в союз с Францией и присоединялась к континентальной блокаде. Наполеон предоставил Александру свободу рук против Швеции, оставшейся союзником Англии.