法軍正面情況
此時，法軍在奧地利前線面臨的情況是：首先，庫圖佐夫率領的俄軍先頭部隊，已經穿過奧地利，進到了奧國西部邊界的因河一線。這支俄軍約有4萬5千人，途中彙集了陸續敗退下來的奧軍部隊，形成一支頗具實力的勁旅。因爲奧軍已在烏爾姆失利，他們進到因河以後立即停駐下來，企圖憑藉有利地形組織防禦，阻止法軍向維也納進攻。而在該軍後面跟進的另一支俄軍，當時已從東北方向進入摩拉維亞(現捷克南部)，正向奧洛穆茨開進。
其次，查理大公指揮的奧軍，已在意大利北部擺脫了法軍的牽制，目前正向國內撤退，其目的顯而易見，是要加強維也納的防禦力量。還有，在烏爾姆要塞被圍之前進到弗賴堡的一支奧軍，大約6000人，已經同原駐那裏的盟軍會合而駐止設防。在法軍繼續東進後，該軍必將嚴重威脅法軍日益廷長的後方交通線。
如果這幾支軍隊會合起來，或者同時配合作戰，那麼，法軍必將陷入非常艱難的境地。
普態度鉅變
除了奧俄聯軍的上述動態之外，還有一個更爲嚴重的情況。這就是普魯士的態度已經發生了急劇的變化。十幾萬普軍正在向奧地利邊境開進，準備加入第三次反法聯盟，投入反對拿破崙的戰爭。這樣一來，形勢便日益緊張了。如果十幾萬普軍越過了魯特山脈，在法軍背後投入戰鬥，那麼，法軍就將受到俄奧普三國軍隊的聯合攻擊。拿破崙清楚地意識到，要取得勝利，無論如何必須在普魯士參戰以前徹底擊敗俄軍，摧毀第三次反法聯盟中這根重要支柱。
在烏爾姆逃脫的奧軍殘部與俄軍5萬人會合後向東退卻。11月中旬放棄奧地利首都維也納後，俄奧聯軍繼續向北轉移。拿破崙當機立斷，力求儘快搶佔維也納，切斷在因河一線的俄軍之退路，想在卡爾大公率領奧軍回到奧地利以前，把這支俄軍包圍殲滅在多瑙河以南地區。此時，俄軍統帥庫圖佐夫也預感到了形勢的嚴重性，因而極爲明智地在法軍還來不及展開行動之前，就指揮俄軍迅速撤離了因河防線，在克雷姆斯渡過了多瑙河，爾後繼續向北實行退卻。爲阻止法軍的追擊，俄軍撤退時，炸燬了多瑙河上幾乎所有的橋樑。
攻佔維也納
11月14日，拿破崙進佔維也納後，迅速調整了部署。他命令騎兵軍和第4、第5軍一刻也不停留，立即從維也納出發，北渡多瑙河進行追擊。同時，命今第3軍從維也納繼續向東，前出到布拉迪斯拉發，保障大軍右翼的安全，並且大張聲勢，儘量造成拿破崙正在這個方向的假象。命令第1軍向西北開進，前出到布迭約維策，負責監視從烏爾姆僥倖逃出的費迪南大公，保障大軍左翼的安全。
進駐維也納的法軍要想追擊撤退中的俄國部隊，必須越過多瑙河。而要北渡多瑙河，首要的任務就是儘快奪佔維也納城北的那座大橋。
奧軍撤出維也納後，對於連接南北的交通要道維也納橋，捨不得像庫圖佐夫那樣，撤出之後立即予以炸燬，而是將橋暫時地保留着。負責防守該橋的奧斯貝爾公爵接到命令，只有萬不得已纔可將橋炸燬。法軍騎兵軍軍長繆拉巧施妙計，只用了幾分鐘時間，便輕而易舉地奪佔了維也納城北大橋。
俄軍繼續退卻
維也納橋的丟失，完全出乎俄軍統帥米哈伊爾·庫圖佐夫的預料之外。法軍很快開到了多瑙河北岸。現在，俄軍隨時都可能被追來的法軍包圍。於是，庫圖佐夫決定，俄軍繼續實行退卻。
然而，在繼續追擊俄軍的過程中，騎兵軍長繆拉犯了一個嚴重的錯誤。騎兵軍在追到摩拉維亞西南20多公里的地方時，遇到了俄軍後衛的頑強阻擊。繆拉擔心自己一個軍單獨冒進，周圍態勢對己不利，他想在步兵到達之後再採取進一步的行動，於是自作主張，向俄軍的後衛指揮官提出了暫時休戰的建議，並允許俄軍自由地向北撤退。俄軍非常痛快地同意了繆拉的建議，並安全地自動撤走了。對於這個愚蠢行爲，拿破崙當然非常惱怒，他責罵繆拉說：“我簡直找不到話來表示我對你的不愉快。你只是我的一個前衛指揮官，沒有我的命令根本無權作休戰的安排;你葬送了我的勝利。立即破壞休戰，向敵軍前進。告訴那位在這一協定上簽字的俄國將軍，說他也無權這樣做;只有沙皇纔有這樣做的權利。”
俄軍後衛部隊
俄軍的後衛部隊本來打得很頑強。有效地遲滯了法軍的前進速度，現在，加上一個偶然的停戰協定，又使他們獲得了緩兵之利。因此，庫圖佐夫得以率主力順利撤到布爾諾，爾後又退到了奧洛穆茨。
與此同時，由俄國本土開來的另一支俄軍，在沙皇亞歷山大一世的親自監督之下，也已經趕到了奧洛穆茨。從維也納逃跑出來的奧國皇帝弗朗西斯二世，也隨同撤退的奧軍到達了該城。11月下旬，得到俄國援軍加強的俄奧聯軍(約8.7萬人)在奧洛穆茨佔領陣地。拿破崙率法軍追趕到布爾諾地區後也停止前進，敵對雙方相距60餘公里，各自佔領陣地，積極謀劃着下一步行動。拿破崙一方面抓緊時機調集兵力(增至7.3萬人)，選擇有利地形與敵手對峙;另一方面假意懼怕聯軍的強大兵力，要求進行談判。拿破崙的目的很明顯，就是爲了防止俄軍繼續撤退，以便創造條件，尋求戰機。而驕橫的沙皇也求戰心切，在他的再三督促下，11月27日，俄軍不待後續部隊到達即向布爾諾以東地區開進，企圖從南面迂迴法軍。
聯軍發生分歧
當時關於下一步的作戰行動問題，聯軍內部出現了兩種截然不同的意見，發生了激烈的爭論。以聯軍總司令庫圖佐夫爲首的大部分將領，主張暫時避戰，不與拿破崙發生接觸。如果法軍來攻，應該毫不遲延地繼續撤退，以等待時機。他們認爲只有等待卡爾大公率領的奧軍和後一批來自俄國的援軍到達以後，特別是等到12月15日普魯士參戰以後，才能同拿破崙進行決戰。另一派人，以年輕氣盛的沙皇和聯軍的參謀長、奧地利將軍魏洛特爾爲首，其中還包括沙皇的年輕侍衛長彼得·道戈路柯夫公爵，以及沙皇的近衛軍軍官們。他們認爲，拿破崙的法軍已經疲憊不堪，戰鬥力大大削弱，而普魯士軍隊的參戰，也已確定無疑，因此，當包括近衛軍在內的2.7萬名俄軍開到以後，在聯軍已經擁有兵力優勢的情況下，如果繼續東躲西藏，不去同法軍接觸，那就太不象話了。他們要求立即轉入對法軍的進攻。
兩軍會談
拿破崙聞知聯軍內部的爭論後。意識到要想引誘聯軍在普魯士參戰和又一批援軍到達之前進行決戰，必須採取欺敵措施，促使亞歷山大這個主戰派得到支持，而使老謀深算的庫圖佐夫不能得逞。爲此，他命令法軍從前沿陣地開始後撤，做出打算退兵的樣子;同時派出自己的侍從武官薩瓦金去奧洛穆茨謁見亞歷山大，建議進行停戰談判。而且，特別指示薩瓦金，叫他請求沙皇，同意與拿破崙舉行單獨會晤;如果亞歷山大不願意與拿破崙會見，那就建議他派一個全權代表來法軍大本營進行談判。
拿破崙採取的這些行動，在聯軍總司令部引起了一片歡呼。許多將軍認爲，這是法軍軟弱無力的反映，拿破崙已經害怕了，無能爲力了，要完蛋了，必須趁此機會把他打倒，千萬不能放過他。這樣一來，庫圖佐夫的阻勸，終於絲毫不起作用，他的主張被徹底否決了。
沙皇亞歷山大判斷，根據拿破崙的一貫爲人，不到萬不得已的時候，他是絕對不會這樣低聲下氣來俯就於人的。因此，他冷冷地拒絕了拿破崙關於進行個人會晤的要求，只派了自己的侍衛長道戈路柯夫公爵去進行象徵性的談判，並不打算達成什麼協議。拿破崙又抓住了這一有利機會，在會見這個特使時，他裝出一付精疲力竭的樣子，但也表演得恰到好處。而在會見結束時，他吞吞吐吐地拒絕了沙皇使者提出的關於放棄意大利和其他一些佔領地的要求。這也使俄國特使加深了拿破崙信心不足的總印象。這個事後被拿破崙輕蔑地嘲笑爲“黃毛小子”、十足的“輕浮之輩”，而當時在拿破崙面前顯得十分傲慢的道戈路柯夫，實際上自己被拿破崙戲弄了，扮演了爲拿破崙傳達意圖的可笑角色。經過一番表演與活動之後，拿破崙深信，聯軍一定會上圈套，決戰即將到來。
戰前部署戰役實際上是在1805年11月27日拉開序幕的。當時，俄奧聯軍的總兵力已達到8萬6千人，其中俄軍5萬3千人，奧軍3萬3千人，共有火炮350門。根據總司令部的決定，聯軍將這些兵力分成5路縱隊，從奧洛穆茨附近的陣地出發，逐次向東南開進，在布爾諾以東的奧斯特里茨鎮及其西南一線展開。12月1日，聯軍到達戰場，迅速佔領了普拉岑高地，並作好了全面進攻的準備。
俄奧進攻計劃
俄奧聯軍的進攻計劃，是由聯軍參謀長魏洛特爾將軍制定的。他制定計劃的出發點是：法軍已經基本上失去了進攻能力，不久就將向維也納撤退。基於這個判斷，計劃規定：使用一部兵力牽制法軍的北翼，而以總兵力的五分之三放在南翼，預計在普拉岑高地和扎錢湖之間突破對方的防禦，爾後迂迴法軍的右側，切斷通往維也納的退路，將所有法軍聚殲於布爾諾以南和以東地區。
法軍方面
法軍方面，爲了贏得決戰，拿破崙決定把所有能夠調攏來的部隊都集中起來。他當時的決策是：將原來派往西面監視費迪南大公殘部的第1軍，和派往布拉迪斯拉發擔任大軍右翼警戒的第3軍，立即調上前線，限令它們在兩天之內趕到布爾諾附近。這樣，除了繼續留守維也納的第8軍，保衛後方交通線的第7軍，以及在南部地區對意大利方向進行警戒的第2、第6軍外，他把其餘的6個軍即近衛軍、騎兵軍和第1、3、4、5軍，迅速地集中到了布爾諾地區，使得法軍的總兵力達到了7萬3千人，並擁有250門火炮。拿破崙集中這些兵力，是盡了最大力量的。但與他當面的俄奧聯軍相比，仍然居於明顯劣勢。不過，就聯軍方面來說，他們完全沒有估計到拿破崙的兵力會有這麼強大，而認爲當面的法軍最多不過5、6萬人。
拿破崙把他的戰場選在布爾諾以東地區，對於爾後奪取勝利是一個非常有利的條件。早在法軍向北追擊俄軍時，拿破崙隨軍來到這裏，他立即發現，這一帶地形良好，是一個理想的戰場。他當時就同周圍的將領說道，他要在這裏打一仗。據說，拿破崙每到一地方都非常注意周圍的地形。這一習慣使他在作戰中獲益不少。他曾對人說過，凡能對自己有利的地方，都要加以研究，因爲說不定將來會在那裏打仗，會要佔領那個地方。所以，選擇有利戰場，是拿破崙作戰中的一大特點。
法軍構築工事
法軍進到布爾諾後，立即在該城以東地區構築工事，擺成防禦架勢。該地區所以便於防禦，是因爲地形比較有利。它的北緣是一條大道，由布爾諾通往一個名叫奧斯特里茨的小鎮;西面有一條直貫南北的河流，叫哥爾德巴赫河;東面也有一條東西走向的河流，叫勞斯尼茲河，該河再向西南延伸，叫做利塔瓦河，然後與西面的哥爾德巴赫河匯合。在兩河匯合處形成了一個沼澤地帶，匯成幾個湖泊，其中比較大的有扎錢湖和莫尼茨湖，構成戰場南面的天然障礙。位於這三條河之間的三角地區，北面比較平坦，中間地勢突起，形成一個小高原，其突出的頂部叫普拉岑高地。佔領這個高地，就能觀察和控制周圍的廣大地段。在普拉岑高地與南面沼澤地之間，只有一條狹窄的通道。總之，普拉岑高地在這個防禦地區內是一個可以影響全局的要害地點。
孤注一擲
拿破崙決心孤注一擲。在俄奧聯軍向前開進和佔領陣地的過程中，他不斷分析對方的部署和意圖，爲創造進行反擊的條件，故意示弱於敵，引誘敵軍來攻，在果斷地決定放棄普拉岑高地之後，還命令法軍繼續後撤。因此，法軍於12月1日全部退到了戰場西緣的哥爾德巴赫河一線。隨後的戰鬥表明，拿破崙這一招使得沙皇中計，聯軍因爲輕易地丟棄了已經佔領的普拉岑高地而加速了自己的失敗。
拿破崙所以這樣作，其主要意圖是：首先引誘敵人把主攻方向指向法軍防禦薄弱的南翼，即普拉岑高地和扎錢湖之間的地段;然後，乘俄奧聯軍主力南移而中間空虛之機，集中法軍主力在中段進行反擊，必須不借一切代價奪回該地區的要點普拉岑高地;爾後，向南卷擊，以扎錢湖及其周圍的沼澤地帶爲鐵砧，以從北面壓過來的法軍主力爲鐵錘，殲滅俄奧聯軍主力於普拉岑高地和扎錢湖之間地區。爲此，拿破崙決定，要在防線北段集中全部兵力的三分之二，而在南段同樣寬的正面上，只配置總兵力的三分之一。
法軍相應部署
爲了實現這一意圖，法軍作了如下部署：所有部隊展開在大約10公里的地段上組織防禦。防線北起布爾諾與奧斯特利茨之間的鄉村大道，南至扎錢湖北緣的特爾尼茲村。整個防線分爲南北兩段，各爲五公里正面。在北段的第一線上，配置了拉納的第5軍和貝爾納多特的第1軍，而在兩個軍側後方約一公里的地方，也就是北段的第二線上，隱蔽地配置着繆拉的騎兵軍和拿破崙的近衛軍，此外，還有一個作爲預備隊的師和法軍的大本營。因爲有河谷，有丘陵地的遮蔽，第二線部隊的配置情況，即使站在普拉岑高地的最高處也觀察不到。在南段的第一線上，只配置了蘇爾特的第4軍。這個防禦地段恰好面對着河對岸的普拉岑高地。而在該軍右側後方約5公里的地方，有一座叫雷吉恩的寺院，達武的第3軍隱蔽在那裏，作爲南段的後備部隊。這個部署說明，蘇爾特和達武2個軍的任務將是很重的。他們要像鬥牛士那樣，用手中的紅布把聯軍引向自己，同時又要保證，不能使敵人突貫整個防禦。
兵力對比
從當時整個兵力對比來看，法軍仍然居於劣勢地位，可是，經過雙方的具體部署，局部地區的兵力情況就有明顯的變化。在南翼法軍僅以一萬多人牽制着聯軍四萬多人，而在北翼，法軍則集中了約六萬人去對付聯軍的四萬多人。法軍在局部上形成了優勢。
在此以前，拿破崙還從來沒有就戰術程序向部隊發佈命令的習慣，因爲業已證明標準的法軍戰鬥訓練，完全適應與奧軍進行的戰鬥。然而現在，他們要對付的卻是俄國人，俄軍在突擊行動中往往成密集縱隊，揮舞刺刀而較少發揮火力。這是傳統的俄國打法，源出於蘇沃洛夫的教條。爲了在肉搏之前先摧毀俄軍的密集隊形，拿破崙認爲法軍步兵應最大限度地發揮火力，同時還應保持堅強的團結以對付俄軍的衝擊。11月26日，法軍參謀長貝爾蒂埃元帥向各軍軍長下達了下述指示：
皇上要我轉告諸位元帥，在對待俄國人時只要有可能，請採取以下戰鬥序列：
每個旅的第一團應成橫隊展開，第二團則保持密集的連縱隊。第二團的第一營在右，位於第一團第一營的後方。第二團的第二營在左，位於第一團第二營的後方。炮兵置於前面兩個營之間的間隙中，在兩翼也應佈置若干炮兵。如果某師有五個團，則第五團應留作預備隊，置於後部一百碼處。在每旅後面，都應有一個騎兵中隊或至少一支騎兵隊，以便在敵人潰敗時穿過間隙實施追擊，並對付哥薩克騎兵。
採用這種戰鬥序列，你們既能以展開火力痛擊敵人，又可以保持密集縱隊應付敵之突擊。
戰役進程
爲誘使俄奧軍隊加速發起進攻，拿破崙主動放棄利於防守的普拉岑高地，俄奧軍隊將此舉誤判爲法軍懼戰退縮。於是，聯軍決定在奧斯特里茨地域展開，並於12月2日對法軍發起進攻。
早上7時左右，俄、奧軍各自排成密集的隊形，展開在大約12公里的正面上，同時向法軍發起了進攻。
在戰線南段，實施進攻的聯軍主力發展非常順利。由於在兵力上佔有大約4：1的優勢，他們迅速攻克了位於哥爾德巴赫河東岸的特爾尼茲村，進到了西岸的佐克爾尼茲村，迫使法軍逐漸向後退卻。按照拿破崙的計劃.戰鬥開始以後，就是要把聯軍主力牽制在南段，一旦出現機會，則在中段給以決定性的一擊。但是，戰鬥的進程出乎拿破崙的意料，聯軍進攻猛烈，以致很快突到了哥爾德巴赫河西岸。
爲了制止俄奧聯軍向南段法軍的側後實行迂迴，穩定防禦陣勢，同時也吸引更多的聯軍投入這個方向，拿破崙命令，配置在該段第二線的第3軍迅速投入戰鬥，從西南方向突擊敵人的左側後方。由於法軍的新銳力量突然實施猛烈的反擊，已經渡過哥爾德巴赫河的聯軍，被迫向河的東岸撤退。
對於聯軍來說，南翼的進攻遭受一點挫折，進到佐克爾尼茲村的部隊暫時撤了回來，完全是無關大局的情況。聯軍總司令庫圖佐夫對此是理解的。當時，庫圖佐夫儘管事實上已被剝奪了指揮權，但他仍帶領一個軍的兵力，穩坐在普拉岑高地，靜觀戰局的進一步發展，等到了關鍵時刻再把這支部隊拿上去。可是，剛愎自用的沙皇卻已按捺不住。他看到聯軍主力的攻擊受挫，進攻部隊開始出現後退現象，沒有徵求庫圖佐夫的意見，便命令佔領普拉岑高地上的這個軍放棄陣地，前去增援南翼的聯軍。他的目的是要保障南翼聯軍右翼和側後的安全，同時增強那裏的攻擊能力。殊不知這樣一來，便自己把聯軍的整個部署給打亂了。
拿破崙一直在等待的時機終於來到。上午9時左右，他透過逐漸消散的晨霧，看到俄軍正自動撤離普拉岑高地，於是立即命令第4軍以其左翼2個師轉入進攻，迅速從普拉岑高地北側攻佔該高地。儘管該軍的另一個師正協同右鄰第3軍，抗擊着聯軍的主力，兵力並不雄厚，但由於俄軍已經撤出陣地，因而進展順利，只經過短暫的戰鬥就佔領了這一要點。
普拉岑高地一經失守，亞歷山大隨即意識到了自己的失策，因而在庫圖佐夫的協助下，下令將所有的預備隊調上來，企圖重新奪回這一高地。這樣一來，在高地附近展開了激烈的爭奪戰。雙方的騎兵進行了非常猛烈的衝殺。在反覆爭奪中，俄軍曾經一度重新登上高地，但在法國近衛軍的輕騎兵及時趕到時，又被迫退了下來。爾後，俄軍再一次投入騎兵，再一次進行猛烈反撲。眼看法軍又有可能被壓回來。正在千釣一發之際，貝西埃率領近衛軍的一部分重騎兵趕到，並且從俄軍的側翼猛衝過來，致使俄軍陣腳大亂。這樣，俄軍連續四次進行了猛烈反擊，結果都被法軍打退，到中午11時左右，即經過2小時的拉鋸戰以後，俄軍終於再也無力對普拉岑高地進行反擊了。緊接着，法軍轉入進攻，把俄奧聯軍從陣地中央切開，使他們分爲互相不能策應的南北兩個部分。位於南面的聯軍主力，完全暴露在佔領普拉岑高地的法軍火力之下。
與此同時，在北段進行的戰鬥也是非常激烈的。法軍的第5軍和第1軍在繆拉的騎兵軍的配合下，頑強地打退了聯軍兩個軍的多次衝擊，穩穩地堅守着陣地。而在削弱了聯軍的進攻能力以後，繆拉的騎兵軍和拉納的第5軍果斷地進行了反擊，把北面的聯軍趕回到了奧斯特里茨。
聯軍在整個戰線的中部和北部都被法軍徹底擊潰了。只有在南部的主力，還被法軍第3軍和第4軍的一部分兵力牽制着，正處在普拉岑高地和扎錢湖之間，在孤立突出的不利態勢中。其左翼是沼澤地和湖泊，右翼和側後受到佔領普拉岑高地的法軍的威脅，處境更是危急。拿破崙極其敏銳地發現並迅速利用了這一有利時機。他在佔穩普拉岑高地以後，很快把火炮調了上去，用以支援法軍的全線反攻。
拿破崙指揮法軍主力對聯軍南翼3個軍的翼側和側後實施了最後的突擊。法軍呼喊着從高地的斜坡橫掃下去。面對這一無法抵擋的洪流，聯軍很快就潰散了。只有少數人逃往布爾諾方向，大部分被壓縮到了扎錢湖和莫尼茨湖之間的沼澤地帶。這些人員當中，得路逃生的不多。他們被趕到了剛剛結冰的湖面上，人馬車炮，擁擠不堪;而在這時，普拉岑高地上的法軍炮兵，開始向湖面進行猛烈轟擊。頃刻之間，冰碎炮翻，人員紛紛落水，據說有幾千人葬身湖底了。在這樣完全被動挨打的情況下，聯軍士兵無可奈何，紛紛地放下武器，當了俘虜。
聯軍慘敗的局面已經非常明朗了。整個聯軍的潰散勢不可擋。就連弗蘭西斯和亞歷山大的侍從人員，也都顧不得皇上的安危而把兩位至尊丟在路上，各自去逃性命。也許可以說，是冬天短暫的白晝救了兩位皇帝的性命，使他們僥倖地逃出了法軍的包圍。在激戰中，聯軍總司令庫圖佐夫負了傷，差一點當了法軍的俘虜。
下午4點30分，天降小雪。拿破崙策馬巡視戰場，奧斯特里茨戰役以法軍的輝煌勝利告終。
