Французские генералы не ошибались, предположив, что Веллингтон решил дать сражение на высотах. Английский генерал и в самом деле, несмотря на привычную осторожность, не хотел возвращаться к своим линиям беглецом и решил дать оборонительное сражение, когда найдет позицию, против которой неукротимая храбрость французов окажется бессильной, что позволит ему отступить спокойно и укрепит боевой дух его войск. Именно такую позицию Веллингтон нашел на Сьерра-де-Алкоба.
К вечеру 26-го почти вся англо-португальская армия в 50 тысяч человек собралась на плато Сьерра-де-Алкоба. На самом краю плато, против Мондегу, Веллингтон расположил португальское подразделение, возглавляемое генералом Хиллом. Ближе к своему левому и французскому правому флангу он поставил дивизию Хилла (2-ю) и дивизию Лита (5-ю), частично перекрывавшую дорогу из Сан-Антонио, откуда должен был атаковать генерал Ренье. Дивизия Пиктона (3-я) завершала перекрытие прохода. Далее располагалась дивизия Спенсера (1-я), которая заняла промежуточную позицию между дорогой из Сан-Антонио и дорогой из Мойры и могла выйти и к той и к другой. Здесь Сьерра-де-Алкоба поворачивала и соединялась со Сьерра-ду-Карамулу, образуя изогнутую линию в направлении монастыря Буссако, куда вела дорога из Мойры. Эту последнюю позицию занимал Кроуфорд с легкими войсками англичан и основными силами португальцев, так что дорога из Мойры попадала под огонь и генерала Спенсера, и генерала Кроуфорда. Наконец, дивизия Коула (4-я) формировала крайний левый фланг английской армии у подножья Сьерра-ду-Карамулу. Веллингтон, который, как и Массена, полагал, что дальше проходимой дороги нет, отправил туда для наблюдения лишь небольшой отряд легкой кавалерии под водительством партизана Трента. Над Сьерра-ду-Ка-рамулу господствовало плато шириной 100—200 туазов, весьма каменистое, но на котором хватало места, чтобы развернуть линии. Веллингтон расположил на нем сильные резервы пехоты и артиллерии, дабы неожиданно обрушиться на войска, достаточно храбрые, чтобы взобраться на вершину позиции. Таким образом, в Буссако он расположился еще более прочно, чем в Талавере, и с некоторым беспокойством, но без волнения, ждал сражения.
Французы, видимые со всех сторон и едва видевшие противника, не волновались по поводу грозных препятствий, нагроможденных на их пути. Их было почти пятьдесят тысяч, как и англичан, и, чувствуя превосходство над неприятелем, находившимся на равнине, они полагали, что смогут храбростью компенсировать трудность участка, который предстояло захватить. На рассвете 27-го корпуса Ренье и Нея выстроились перед Сан-Антонио и Мойрой, готовые штурмовать горы; артиллерия заняла позиции на холмах; кавалерия и 8-й корпус выстроились в боевые порядки на равнине, чтобы собрать армию, если она будет оттеснена. Массена занял место в центре линии на высоком пригорке, откуда мог с трудом различить оба пункта атаки.
На рассвете Ренье, как и обещал, первым двинулся на неприятеля. Его войско возглавляла дивизия Мерля, ведомая капитаном Шарле, накануне тщательно разведавшим участок. За ней следовала бригада Фуа из дивизии Оделе. Густой туман защищал обе колонны.
Проследовав некоторое время по дороге из Сан-Антонио, дивизия Мерля развернулась вправо и начала карабкаться на гору, пробираясь через покрывавшие ее деревья и густой кустарник. Второй легкий и 36-й линейный, ведомые генералом Саррю, и 4-й легкий, ведомый генералом Грендоржем, мучительно взбирались наверх, цепляясь за растительность, в то время как 31-й и 17-й легкие и 70-й линейный дивизии Оделе, формировавшие бригаду Фуа, продолжали колонной двигаться по дороге. После часового подъема дивизия Мерля добралась до вершины, задыхаясь и валясь с ног от усталости. Тотчас оказавшись на краю плато, она атаковала 8-й португальский полк, опрокинула его и захватила артиллерию. Но здесь же оказалась и вся дивизия Пиктона, опиравшаяся с одной стороны на дивизию Лита, с другой — на мощную батарею и дивизию Спенсера. Едва дивизия Мерля попыталась развернуть строй, как с фланга ее накрыла картечью артиллерия, а с фронта — ружейный огонь солдат Пиктона, стрелявших с пятнадцати шагов. Под этим смертоносным огнем пали, получив смертельные раны, генерал Грендорж, возглавлявший 4-й легкий полк, и полковник того же полка Дегравье, а также многие младшие офицеры и солдаты. Был тяжело ранен генерал Мерль.