Аустерлицкое сражение вошло в историю как «битва трёх императоров», поскольку против армии императора Наполеона I в этой битве сражались армии императоров австрийского Франца II и русского Александра I. Кутузов изначально был противником сражения. После успешного завершения Ульмско-Ольмюцкого марш-маневра российский командующий предлагал и дальше отходить, чтобы заманивать французов на восток и еще больше растянуть их коммуникации, выигрывая по ходу дела от прибытия к союзникам новых подкреплений. Но молодой император Александр I и его близкое окружение, самоуверенное и нетерпеливое, вынашивали честолюбивые планы, мечтая о немедленной боевой славе. Подталкиваемый австрийцами, которые стремились скорее освободить Вену от французов, российский император настоял на переходе в решительное наступление.
Сражение при Аустерлице началось в 8 утра наступлением частей под командованием генерала Ф.Ф. Буксгевдена на правый флаг французов, которым командовал маршал Л.Н. Даву. Он упорно оборонялся, но постепенно начал отступать, втягивая все большее число союзных частей в болотистую низину у деревень Сокольниц и Тельниц. Сместив сюда основные силы, союзная армия ослабила свой центр, где находились господствующие над местностью Праценские высоты. В конце концов, под давлением императора Кутузов отдал приказ спускаться с этих высот последней ударной колонне во главе с генералом И.К. Коловратом.
Видя, что Праценские высоты очистились от основных сил союзников, Наполеон двинул в образовавшийся разрыв ударный корпус под командованием маршала Н.Ж. Сульта.
Стремительной атакой французы овладели высотами и рассекли русско-австрийский фронт надвое. В брешь, пробитую Сультом, устремился корпус под командованием маршала Ж. Б. Бернадота. Теперь французы смогли обойти и окружить главные силы союзников, втянутые в бой против фланга Л.Н. Даву. Овладев центром позиции союзников, Бернадот обошел и войска их правого фланга во главе с генералом П.И. Багратионом, которому пришлось отходить из-за угрозы окружения.
Но самая трагическая ситуация сложилась на левом фланге союзных войск, которые, наступая на позиции Даву, попали теперь в мешок. От полного разгрома их спасла контратака Кавалергардского полка во главе с генералом Н.И. Депрерадовием. Понеся большие потери, кавалергарды задержали натиск французов, что позволило многим окруженным пробиться к своим.
Отход на левом фланге возглавил не поддавшийся общей панике генерал Д.С. Дохтуров. Он сплотил вокруг себя остатки разбитых частей и с честью пробился с ними из окружения. Многие пытались отходить через уже замерзшее озеро Зачан. Однако его тонкий лед был разбит огнем французской артиллерии, и немало солдат утонуло. Многие сдались в плен, в частности командир одной из колонн - генерал И.Я. Пшибышевский (по возвращении в Россию он был разжалован в рядовые).
В плену мог очутиться и сам император Александр. В возникшей неразберихе он был покинут свитой и какое-то время оставался на поле боя лишь с личным медиком и двумя казаками.
Союзники потерпели сокрушительное поражение. Они потеряли убитыми, ранеными и пленными треть своей армии (27 тыс. чел., из них - 21 тыс. русские). В бою был ранен и Кутузов. Урон французов составил 12 тыс. чел.