Перед боем противники располагались следующим образом. Левое крыло союзных войск состояло из трех колонн под общим командованием генерала Ф. Ф. Буксгевдена. Русско-австрийские войска под началом Кутузова составляли центр, правым крылом командовал князь П. И. Багратион.
Центр французской армии находился под началом маршала Сульта, левое крыло под командованием маршалов Ж. Ланна и Ж. Б. Бенадота; правый фланг (несколько оттянутый в глубь французских позиций) — под началом маршала Л. Н. Даву.
2 декабря 1805 года вокруг Праценских высот, западнее Аустерлица, началась самая известная и грандиозная битва эпохи наполеоновских войн.
На рассвете, в начале 8-го часа, союзные войска развернули наступление на правый фланг французов. К 9 часам утра Тельниц и Сокониц были захвачены союзниками. Французские стрелковые части оказывали упорное сопротивление у дер. Тельниц. Дважды австрийские части отступали, неся потери, но, в конце концов, общим штурмом охватили деревню. После этого войска союзного центра начали спуск с Праценских высот.
Выждав некоторое время, Наполеон отдал приказ Сульту атаковать Праценские высоты. Удар по центральной позиции союзников был ошеломляющим. Французы вынырнули из клочковатого тумана и, используя дымку боя и под треск барабанов, бросились к Працену. Эффект от вступления в сражение французов усиливался красным отблеском солнца на их штыках. Союзники были застигнуты врасплох. Вскоре французы появились у подножия высот, поднялись по склону и оказались на вершине. Вскарабкавшись в полном вооружении наверх и попав в пределы достигаемости неприятеля, французы дали залп и потом бросились в штыки.
Центр союзников рассыпался мгновенно, войска смешались, кавалеристы наезжали на пехоту, давили ее, пехота под натиском французов откатывалась назад.
Опомнившись, союзники попытались остановить натиск. Русские части двинулись в атаку и открыли огонь. Однако из-за большого расстояния их пули не долетали до французов. Тем временем последние без единого выстрела, что само по себе было величественно и ужасно, приблизились к русским и на расстоянии 100 шагов открыли беглый огонь, который валил наповал. Постоянно подводя резервы, противник строился в цепи и усиливал натиск.
Одновременно Наполеон направил в стык между центром союзников и их правым флангом дивизии маршала Ланна и конницу маршала И. Мюрата. Завязалась схватка кавалеристов Мюрата и пехотинцев Ланна с войсками Багратиона. Успех боя переходил из рук в руки, потери неуклонно росли, особенно страдали французы от меткого огня русской артиллерии. Сражение на севере пришло в равновесие. Лишь бешеный натиск французской кавалерии заставил русских отступить.
Около 13.00 в центре 3 тысячи русских гвардейцев были брошены против французов. Густые колонны неприятеля окружили русских со всех сторон, но гвардейцы не дрогнули и бились отчаянно, неоднократно бросаясь в штыки. В конце концов, они прорвали передовые французские цепи, но были вскоре остановлены огнем вражеских резервов. Тогда на неприятеля бросились два эскадрона русской конной гвардии, а перестроившаяся русская гвардия присоединилась к атаке. Русские отбросили французскую кавалерию, налетели на батальон 4-го линейного полка и отняли знак его боевого отличия — орла. Французские солдаты побежали, сам Наполеон видел их отступление. Однако это был лишь частный успех.
Полководческий гений Наполеона и мужество французов сделали свое дело. Наполеон приказал бросить в бой 5 эскадронов мамлюков. С воем и визгом те налетели на русских. Завязался рукопашный бой, который длился около четверти часа. В конце концов, гвардия отступила, центр союзников был разбит.
В 14.00 императорская гвардия и гренадеры маршала Н.-Ш. Удино получили приказ двигаться к деревне Тельниц, чтобы нанести окончательное поражение войскам Буксгевдена. Одновременно с этим кавалерия маршала Даву помчалась в атаку с запада.
В ходе битвы при Аустерлице войска левого фланга союзников оказались в самом тяжелом положении. Уже во время схватки за Праценские высоты Кутузов отправил Буксгевдену приказ отступать, но связь с левым флангом оказалась прервана. Войска Буксгевдена были отрезаны от главных сил и, под непрестанными атаками неприятеля и скоротечным огнем, метались из стороны в сторону, пытаясь вырваться из окружения. Буксгевден проявил себя бездарным военачальником, во время боя он, имея 29 батальонов пехоты и 22 эскадрона кавалерии, провозился около третьестепенного пункта, не замечая, что попадает в окружение. Когда же он, наконец, заметил это, то отдал безумный приказ о разделении своих сил. Часть его войск отступила назад; основные силы повернули направо и попытались прорваться назад. В конце концов, они были отброшены и отступили к замерзшему оз. Сачан. Французы преследовали их, немилосердно добивая раненых, не беря пленных. Переправу тысяч обезумевших людей и лошадей через замерзшее озеро возглавил генерал Д. С. Дохтуров; он умело организовал оборону, неоднократно водил солдат в рукопашную, пробивая дорогу. Видя тщетность атак против этих храбрецов, Наполеон приказал выдвинуть батарею и открыть огонь ядрами по льду. От тяжести тысяч человеческих тел и неприятельского огня лед треснул, люди и животные падали в ледяную воду, находя там свою смерть. Начина смеркаться. Битва затихала по всему фронту. В 16.30 Багратион вывел свои войска из сражения, французы прекратили атаки и стали расходиться по своим бивакам.