К концу 1805 года на территории Европы сошлись в решающем противостоянии две великие армии. Союзные войска, состоявшие из 60-тысячной русской армии и 25-тысячной австрийской армии, насчитывали в общей сложности около 85 тысяч человек с 278 орудиями. Общее командование номинально принадлежало генералу М.И. Кутузову, однако фактический контроль находился в руках двух императоров — Александра I и Франца II. Французская армия под командованием Наполеона Бонапарта была меньшей по численности и насчитывала 73,5 тысячи человек. Наполеон сознательно не демонстрировал превосходство в силах, опасаясь спугнуть противника, и был уверен, что его сил будет достаточно для победы.
Ночью 2 декабря 1805 года союзные войска выстроились в боевой порядок. Левое крыло, которым командовал генерал Ф.Ф. Буксгевден, состояло из трёх русских колонн под руководством генералов Д.С. Дохтурова, А.Ф. Ланжерона и И.Я. Пржибышевского. Центр армии, подчинённый непосредственно Кутузову, представляла русско-австрийская колонна генералов И.К. Коловрата и М.А. Милорадовича. Правое крыло, состоявшее из русской колонны генерала П.И. Багратиона состоявшей из 13 тысяч человек и австрийской кавалерии Иоганна Лихтенштейна из 4600 человек, находилось под общим командованием Багратиона. Гвардейский резерв под командованием великого князя Константина Павловича из 3500 человек располагался за 4-й колонной.
План сражения, предложенный австрийским генералом Вейротером, был рискованным и не учитывал возможные действия противника. Вейротер, недооценивавший полководческий талант Наполеона и считавший французскую армию гораздо меньшей (40–50 тысяч человек), предложил обходное движение левым крылом. Кутузов, хорошо осведомлённый о реальной численности французов, был не согласен с этим планом, но не смог повлиять на решение императора Александра I.
Наполеон знал о разногласиях в союзном командовании и предугадал их тактику. Он понимал, что австрийцы будут стремиться отрезать его армию от дороги к Вене и Дунаю, а для этого предпримут широкое обходное движение левым крылом. Это неизбежно привело бы к растягиванию фронта союзной армии, что и стало основой для хитрого плана Наполеона. Он намеренно сконцентрировал свои войска в центре, создавая у противника ложное впечатление, будто его армию легко окружить. В действительности же он готовил стремительный и сокрушительный удар по ослабленному центру союзников.
Наступление французских войск на ключевые Праценские высоты началось в девятом часу утра. К этому моменту левое крыло союзников, начавшее фланговое движение ещё до рассвета, уже достаточно отдалилось от центра. Малочисленный русский центр был немедленно атакован главными силами французской армии, насчитывавшими свыше 50 тысяч человек, и был вынужден отступить.
Тем временем великий князь Константин Павлович, ведший гвардейский резерв, двинулся к Блазовицу и оказался в боевой линии, а не в резерве, как предписывалось диспозицией. Австрийская кавалерия Лихтенштейна, находившаяся на правом фланге, атаковала французскую кавалерию, но была разгромлена. Русский Уланский Цесаревича полк, не дожидаясь подкреплений, бросился в отчаянную, но неудачную атаку, прорвавшись сквозь три линии французской кавалерии и пехоту. Расстроенные и понесшие тяжёлые потери (28 офицеров и 480 нижних чинов), уланы вынуждены были отступить.
Попытки Константина Павловича пробиться к Праценским высотам были встречены французскими атаками, которые были успешно отбиты гвардейцами: преображенцы и семеновцы проявили мужество, а особенно отличился Лейб-гвардии Конный полк, который, атаковав пехоту Вандама, захватил орла 4-го линейного полка. Однако, измотанные и дезорганизованные, они не смогли выдержать яростный натиск наполеоновских мамлюков под командованием Раппа. Видя, что прорыв невозможен, Константин Павлович приказал отступать.
После захвата Праценских высот Наполеон обрушил всю мощь своей армии на левое крыло союзников, которое оказалось охвачено с фронта и тыла. Лишь тогда командующий левым крылом, Буксгевден, осознав масштабы катастрофы, начал отступление. Часть его войск была отброшена к замёрзшим прудам. Наполеон в своём победном бюллетене преувеличил число утонувших до 20 тысяч, хотя позднейшие исследования французских историков показали, что в прудах погибло от 800 до 1000 человек.
Правое крыло союзников под командованием Багратиона оказывало упорное сопротивление, но было вынуждено отступить после того, как против него была брошена кавалерия Мюрата. Императоры Александр I и Франц II покинули поле боя задолго до его завершения. Раненый Кутузов едва избежал плена.
Битва при Аустерлице завершилась полным разгромом союзной армии. Их общие потери составили до 35 тысяч человек. По разным оценкам, от 11 до 20 тысяч были взяты в плен. Французские потери были значительно меньше около 9–9,5 тысяч человек убитыми, ранеными и пленными. Французы также захватили 160 русских и 37 австрийских пушек.
Поражение имело серьёзные политические последствия, австрийский император Франц заявил о бессмысленности продолжения борьбы, что привело к выходу Австрии из войны и распаду Третьей антифранцузской коалиции. Россия продолжила войну в составе Четвёртой коалиции.
Несмотря на тяжёлое поражение, которое стало первым для русской армии со времён Петра Великого, оно не сломило боевой дух русских солдат и народа. Значительная часть войск смогла организованно отступить и составила основу армии, которая продолжила сражения. В отличие от многих других великих битв, Аустерлиц не привёл к полному уничтожению основных сил противника, что историки часто отмечают, сравнивая его, например, с битвами при Каннах или Ватерлоо.
Тем не менее, Аустерлиц является выдающимся примером военного искусства, где полная победа была достигнута одним простым, но гениальным манёвром, осуществлённым в идеально выбранный момент. Это сражение стало классическим образцом перехода от обороны к контрудару. По словам военного историка Ханса Дельбрюка, "Аустерлиц может служить современным повторением" великой битвы при Марафоне.
