За час до рассвета соединенное войско, выстроенное полукольцом, стараясь не греметь амуницией, начало приближаться к спящему польскому лагерю. Атака была столь неожиданной, что поляки, действия которых были ограничены обозом, не смогли оказать организованного сопротивления. Через три часа они побежали, преследуемые конницей во главе со Скопиным-Шуйским. Русские, по словам находившегося в польском стане пастора Мартина Бера, «с таким мужеством ударили на поляков, что Зборовский не мог устоять; покрытый стыдом, потеряв многих воинов, он удалился в тушинский лагерь».
Около пятисот поляков укрылось в тверской крепости, остальные в панике бежали в Тушино, преследуемые на протяжении сорока верст. «Едва иной в рубашке успел прибежать в лагерь», — язвительно отзывался сам самозванец о своих защитниках.
Делагарди пытался с ходу, применив петарды, взять штурмом Тверь, но атака не удалась. Скопин-Шуйский убедил союзника не тратить сил на взятие этой крепости, а оставив ее в тылу, идти дальше на Москву. Отрезанные от снабжения и обессиленные битвой, защитники рано или поздно сами покинут Тверь. Делагарди согласился с доводами князя, прекратив осаду Твери. Обойдя город, он стал переправляться через Волгу. Дорога на Москву, до которой оставалось около ста пятидесяти километров, была открыта.
Но кто бы мог подумать, что блестящая победа обернется невиданной катастрофой! Наемники, узнав, что их лишают законной добычи, которую сулило взятие крепости, пришли в ярость. Первыми взбунтовались финны. Они заявили, что отказываются воевать вместе с русскими, которые, пока они сражались, обчистили их до нитки. «Платите положенные деньги! Мы не хотим идти дальше в эту страну на убой! Пока мы здесь проливаем кровь, у нас дома бесчинствуют сборщики налогов!» — под эти крики зачинщиков финские роты, развернув знамена, повернули назад. Не успела осесть дорожная пыль, поднятая уходившими финнами, как взбунтовались остальные наемники. Они объявили, что прекращают поход, поскольку нарушено заключенное с ними соглашение об оплате. «Лишь честь мешает нам перейти на сторону врага! Но останавливать нас лучше не пытайтесь!» — заявляли своим офицерам французы и немцы. Солдаты выхватывали знамена у командиров, а некоторых из них силой заставляли присоединиться к отступающим.
Делагарди поначалу думал, что его просто шантажируют. Войско так далеко углубилось во вздыбленную гражданской войной Россию, что солдатам было опаснее возвращаться назад, чем идти к Москве. Расстояние до шведской границы в три раза превышало путь, остававшийся до русской столицы. Но упрямые наемники, не желая слушать доводов рассудка, нестройными толпами побрели домой. Делагарди в сопровождении полковников поскакал вдогонку за покидавшим его войском. Он нагнал передовые отряды лишь через сорок километров, у самых стен Твери. Полководец, изрыгая проклятия и угрозы, метался среди солдат с обнаженной шпагой, вырывал у них знамена и с помощью полковников пытался загнать бунтовщиков в строй.
