Ни одна из противоборствующих сторон не оставила своих позиций. Следующие два дня было затишье; охотники из обеих армий выезжали в поле и «травились» друг с другом.
Между тем, несмотря на успех в сражении 30 июля, положение русского войска было не из легких. В лагере кончались запасы продовольствия, и в «полках учал быть голод людям и лошадям великий». Бедственное состояние армии настолько бросалось в глаза, что даже пленный Дивей-мурза дерзко заявил князю Михаилу Воротынскому и воеводам:
— Эх, вы, мужичье! Как вы, жалкие, осмелились тягаться с нашим государем, крымским ханом!
Воеводы попытались урезонить его:
— Ты сам в плену, а еще грозишься!
На что Дивей-мурза заявил:
— Если бы взяли не меня, а хана, я бы его освободил, а вас бы, мужиков, угнал в полон. — И по просьбе воевод пояснил: — Я выморил бы вас голодом в вашем гуляй-городе в пять-шесть дней.
Замечание татарского полководца было настолько верно, что воеводы не нашлись, что ответить ему. Действительно, в русском лагере уже ели конину.
Воеводы пытались побудить хана к отступлению ложными известиями о подходе к ним подкреплений, но хитрость имела обратный эффект — она только подхлестнула Девлет-Гирея на активные действия. Впрочем, и это было неплохо, ибо в данной ситуации для русских существовал только один непобедимый враг — голод.
2 августа сражение развернулось с наибольшей силой. Девлет-Гирей бросил главные силы («многие полки») на гуляй-город, чтобы освободить Дивей-мурзу. Противники вступили «в бой насмерть». Татары наступали в конном строю и даже, против обыкновения, спешившись, пытаясь разломать укрепления гуляй-города, где засел князь Хворостинин со стрельцами и немецкими наемниками. Стрельцы и немцы стойко отражали врагов, которые уже хватались «за стену руками»; побили многих и «рук татарских бесчисленно обсекли». Другие русские отряды притворным отступлением заманивали татар под огонь замаскированных пушек. Вокруг гуляй-города росли груды татарских тел, кровь текла рекой.
В то время как гуляй-город изматывал основные силы орды, князь Воротынский с Большим полком, скрытно двигаясь по дну лощины, вышел в тыл ханскому войску. Дождавшись, когда татарский натиск стал ослабевать, Воротынский подал условный сигнал. Из гуляй-города раздался залповый огонь изо всех орудий и пищалей; вслед за тем князь Хворостинин со стрельцами и наемниками «вылез» из укреплений и атаковал татар. Одновременно с тыла на орду навалился Большой полк. «И сеча была велика…» Зажатые в клещи, татары были разбиты наголову. Потери орды были огромны; в бою были убиты все ближайшие родственники Девлет-Гирея — его сын, внук и зять.
