На рассвете 10 октября Дохтуров со своим корпусом (11 тысяч человек), шестью казачьими и одним егерским полками, артиллерией (всего около 13 тысяч человек при 114 орудиях) выступил по дороге к селу Фоминское. При корпусе находился генерал-майор А.П. Ермолов, с которым Дмитрия Сергеевича связывала давняя дружба.
Прибыв в село Аристово, Дохтуров получил сперва донесение от генерал-майора И.С. Дорохова, командира армейского летучего (партизанского) отряда (гусарского, драгунского и трех казачьих полков при двух орудиях конной артиллерии), а потом к нему прибыл командир другого партизанского отряда капитан А.Н. Сеславин, действовавший на Боровской дороге, с пленным французом. Именно Сеславин обнаружил находившиеся на марше главные силы Великой армии.
Сопоставив эти сведения, Дмитрий Сергеевич понял, что наконец-то свершилось то, чего ожидало все русское воинство, о чем постоянно говорил главнокомандующий М.И. Голенищев-Кутузов: «французы побежали из Москвы». В кутузовскую штаб-квартиру, в Тарутинский лагерь было незамедлительно послано донесение. В нем сообщалось:
«Сию минуту был у меня генерал-майор Дорохов… Все силы, которые видел генерал-майор Дорохов в означенных местах, уверяет он, не превосходят восьми или девяти тысяч. Замечено также им, что около Фоминского и за рекою Нарою при оном селении есть бивуаки и видны огни и артиллерия, но по причине лесистых весьма мест сил неприятеля определить невозможно…
Сейчас капитан Сеславин доставил донесение, полученное им от пленных, единообразно показывающих, что в селении Бекасове в шести верстах от Фоминского, расположились на ночлег корпус 1-й маршала Даву, две дивизии гвардии и сам Наполеон. Войска сии пятый уже день выступили из Москвы и что прочие войска идут по сей же дороге…
Генерал-майор Дорохов извещает, что он получил донесение, что неприятель ворвался в Боровск».
Для полководца Голенищева-Кутузова стало ясно, что наполеоновская армия идет в направлении на Малоярославец. То есть император французов делает в войне новый стратегический ход. Дохтурову отдается приказ как можно скорее идти к Малоярославцу. Приказ был получен им, когда 6-й пехотный корпус уже шел к этому уездному городку спешными марш-бросками. Все свою кавалерию Дорохов отправил вперед.
Мемуарист писал: «…Корпус Дохтурова получил повеление не следовать, а, если можно, бежать к Малому Ярославцу, Всевышним определенному, чтобы сделаться первой ступенью падения Наполеона».
К 18 часам того же дня, 11 октября, к Малоярославцу со стороны Боровска подошел авангард 13-й пехотной дивизии дивизионного генерала А.Ж. Дельзона. Французы, перейдя реку Лужу по мельничной плотине (мост был разобран горожанами), передовыми батальонами вступили в город.
Дорохов подошел вечером к селу Спас-Загорье и задержался там: пять часов ушло на строительство мостов через реку Протву. К полуночи сюда прибыл высланный из Тарутинского лагеря казачий корпус атамана М.И. Платова. Казаки перешли Протву вброд и, подойдя к Малоярославцу, встали северо-западнее его. Под утро к Дорохову на усиление прибыли также 1-й кавалерийский корпус генерал-адъютанта барона Е.И. Меллер-Закомельского, партизанские отряды Дохтурова и Сеславина.
…Бой за Малоярославец начался около пяти часов утра 12 октября. Дохтуров, расположив свои войска в трех километрах от города, начал атаку французов силами 33-го и 6-го егерских полков, поддержанных артиллерийским огнем. Неприятель был отброшен к разрушенному мосту через Лужу.
Схватки на городских улицах втягивали в себя все новые силы сторон. Дохтуров послал в Малоярославец 13-й егерский и Вильманстандский пехотный полки. Генерал Дельзон на помощь 1-й бригаде своей дивизии отправил и полки 2-й бригады. Чтобы вырвать победу, Дорохов вводит в городскую черту 11-й егерский полк, и французы оказываются отброшенными к речному берегу. Генерал Дельзон погибает. Жаркий бой идет в предместье и у стен Черноостровского Николаевского монастыря. Командование сражавшимися русскими войсками взял на себя генерал-майор А.П. Ермолов.
К 10 утра перед Малоярославцем сосредотачивается уже весь 6-й армейский корпус Евгения Богарне, вице-короля Итальянского. Он отправляет на выручку остаткам дивизии Дельзона 1-ю бригаду 14-й пехотной дивизии генерала Брусье. При поддержке артиллерии французы вновь занимают город.
Дорохов делает ответный ход: в атаку на город посылается 1-я бригада генерал-майора Ф.И. Талызина из 7-й пехотной дивизии. Неприятель выбивается из Малоярославца. В ответ Богарне отправляет в бой 2-ю бригаду дивизии Брусье, и город вновь оказывается в руках наполеоновцев.
Тогда Дохтуров подкрепляет Ермолова тремя пехотными полками – Софийским, Томским и Полоцким. Французы вновь выбиваются из Малоярославца. Ответные их атаки успеха не имели. Вице-король Итальянский упорствует: в бой посылается свежая 15-я пехотная дивизия генерала Д. Пино, которая в ходе наполеоновского Русского похода еще не участвовала в боевых действиях.
Французы вновь вытесняют противника из города за Калужскую заставу. Но дорога на Калугу перед ними была надежно перекрыта большими силами русских войск: генерал от инфантерии Дохтуров уже распознал, ради чего идет столь ожесточенная борьба за Малоярославец.
В полдень 12 октября к городу подошел 7-й пехотный корпус генерал-лейтенанта Н.Н. Раевского. Начинается общая атака. Большая часть Малоярославца (его предместья и верхняя часть) вновь оказывается в руках русских. Однако Евгений Богарне вводит в бой бригаду итальянской гвардии и вновь «отнимает» город у противника. Около 16 часов к Малоярославцу подоспели главные силы кутузовской армии.
Мемуарист напишет: «…Кутузов… 12 (октября) пришел с армиею к Малоярославцу, где уже с рассвета кипел кровавый бой у Дохтурова с вице-королем Итальянским. Этим уничтожено последнее покушение Наполеона приготовить себе отступление путем, от войны еще не потерпевшим».
Голенищев-Кутузов принимает решение заменить обескровленный и уставший дохтуровский корпус полками 8-го пехотного корпуса генерал-лейтенанта М.М. Бороздина. Неприятель вновь выбивается из города, а все его контратаки отражаются.
Наполеон, наблюдавший за ходом сражения, около 17 часов приказывает атаковать русских силами 5-й пехотной дивизии дивизионного генерала Ж.Д. Компана. Во вторую линию становится вся резервная кавалерия маршала Иоахима Мюрата. Французы вновь занимают почти весь город. Генерал-фельдмаршал М.И. Голенищев-Кутузов подкрепляет войска Бороздина новыми силами…
К наступлению темноты французы вытеснили русских за пределы городской черты, но дальше продвинуться не смогли. В 22 часа стороны прекратили артиллерийский огонь. В 23 часа прекратилась и ружейная пальба. К ночи русские войска полукольцом надежно охватили город, перекрыв путь врагу на Калугу.