Хід польської воєнної наради ґрунтовно змінився. Коли спершу польський військовий провід задумував наступати на «курник» Хмельницького, то після музики й гамору з козацького табору тут стали думати про відступ. Дальші наради відбувалися вже нервозно й хаотично.
Ранок 23-го вересня прокинувся окутаний густою мрякою. Досвіта Хмельницький вивів свої полки в поле. Лівим крилом командував Кривоніс, правим Півторакожух, який зараз переправився на той беріг річки і станув на рівнині ліворуч від польського табору. Центром війська командував полк. Чорнота.
Супроти цього поляки теж стали виводити війська і приготовлятися до бою. Бойове шикування йшло пиняво і не в найкращому порядку. Відділи губилися в нерівному терені, по ярах і пролісках та — в густій мряці. Врешті, коли все було готове, найкращі польські відділи вирішили здобувати греблю, без якої годі було думати про добре вишикування війська. У бій кинено найкращі кінні відділи: судомирський (сандомєрський) полк, чотири хоругви Суходольського, полк Осінського та різні допоміжні хоругви й відділи.
Почався бій — із застосуванням характеристичної тактики Хмельницького. Кривоніс нагло вдарив на праве крило поляків; центр під Чорнотою після короткого спротиву залишив греблю, на правому ж козацькому крилі велася гостра перепалка з Півторакожухом.
Польська кіннота, обстрілювана з боків, побачила перед собою порожнечу і змогу легко захватати греблю. То ж — з усіх сил рванула на греблю і далі перейшла на другу сторону річки, женучись за відступаючими піхотними відділами Чорноти. Інші ж кінні польські відділи стояли позаду в резерві під проводом Вишневецького, Конєцпольського й Остророґа. Мабуть, ці полководці оцінили цю ситуацію так, якою вона й була: Чорнота втягнув польську кінноту в тактичний мішок. Вони вирушили на підмогу в хвилині, коли козаки пристанули й почали густу пальбу по польській кінноті. Польські хоругви, що були з розгоном увірвалися на болотнисту рівнину, нагло з усіх сторін опинилися під сильним вогнем. По ровах, що їх було нереґулярно покопано, засіли козаки й звідусіль обстрілювали поляків. Фронт же ж тримали лави козацької піхоти. Поляки розгубилися, домагання про допомогу залишилися без відповіді: польська піхота стояла в лавах біля свого обозу й чекала наказів; а цих наказів — не було. Врешті рушили на підмогу волинці Кисіля, але й їх розбито, ще поки вспіли дійти до греблі, їх знищив Кривоніс, обскочивши від заду та з боку. З-поміж хоругов, що були кинуті в перший бій, не вернувся ніхто і тільки Осінському вдалося втекти в останній хвилині. Резервові полки Вишневецького, Конєцпольського й Остророґа зазнали дошкульних втрат і вже лише рештки завернули назад.
Поляки втратили віру в свої сили і впали на дусі. Ніяк таки вже не вдалося кинути в бій піхоти. «Wojsko cae serce stracio», — пише очевидець. Надходив вечір, а тимчасом у погоні за ворогом українська піхота дійшла аж до перших валів польського табору. Сам Хмельницький із штабом був у перших рядах і підбадьорював козаків:
— За віру молодці, за віру!
Темрява перервала дальший бій. Козаки завернули над річку, а поляки таки ще на конях зробили воєнну нараду. На ніч козаки відійшли до свого табору.
Ситуація була безвиглядна. Найкраща сила поляків — кіннота була знищена козацькою піхотою. Панські хоругви теж дуже потерпіли, навіть ті, що вже наприкінці були доскочили на підмогу. «Не знаємо, що далі було, — писав згодом Кисіль, — щиро мушу написати і кожний це признає, що заледве половина війська нам осталася та й ця решта втратила духа».
Польська військова нарада тривала геть аж до 23-ої години вночі. Вирішено відступити оборонною рукою на Старокостянтинів — «комонником». Рішили теж при відступі взяти частину воєнних возів щоб частково йти табором, бо, — як писав Остророґ, - поляки без охорони заставленими возами в бою довго не видержують та йдуть у розсипку.
На причину для такого рішення відступати склалися оці міркування:
1) безвиглядне бойове положення — тим більше, що терен польського табору зовсім не надавався до оборони на місці;
2) загроза від українських повстанчих операцій на тилах, а з тим — відрізання шляхів зв'язку з польськими землями і постачання харчами та пашею;
3) в наслідок знищення польської кінноти поява татар означала б кінець для польського війська. Перевага бо кінноти по стороні Хмельницького уже зовсім таки виключувала б усякі вигляди на успішний відступ.