Внезапный стройный залп из мушкетов и мгновенно последовавшая штыковая атака с криком «Gott mit uns!» («С нами Бог!») вызвали панику среди русских. Момент атаки был выбран идеально точно: сильнейшая метель, ураганный ледяной ветер бил в лицо русским. Центр их боевого порядка был сразу же прорван одной из шведских ударных групп, ловко закидавшей ров фашинами и хладнокровно взявшей русских в штыки. Первым обратилось в бегство дворянское ополчение в лице конницы Шереметева. Даже не будучи атакованной, она бросилась вплавь через реку и потеряла утонувшими в холодных водах Наровы около тысячи всадников. А ведь она перед боем занимала настолько выгодное положение на фланге и даже в тылу у шведов, что Карл весьма опасался удара с ее стороны. За ними кинулись опрокинутые части Трубецкого, увлекая за собой и левый фланг Головина.
Растерянность охватила большинство иноземных офицеров-наемников (де Кроа, командира Преображенского полка Блюмберга, Алларта и др.) плохо или почти не знавших русский язык, тут же поспешивших сдаться. (Среди них оказались и отпрыски двух Петровских любимцев – Лефорта Петра и Гордона Александра.)
Петр, привлекая на службу офицеров-иностранцев, не позаботился об их сближении с русскими солдатами. Плохо говорившие по-русски, католики или лютеране по вере, эти люди, как правило, оставались чужаками для своих подчиненных. Измена командования и плохая выучка лишь усилили панику среди русских. С криками «Немцы нам изменили!!!» они начали беспорядочный отход к своему правому флангу, где находился единственный понтонный мост через реку Нарову. Под тяжестью людских масс он разошелся и многие утонули. После этого восстановить порядок и организовать правильное сопротивление было уже невозможно.
Только любимое петровское детище – гвардейские Семеновский и Преображенский полки – и солдатский Лефортов полк, стоявшие на правом фланге, построились в каре и оказали шведам серьезное сопротивление. Оно произвело на Карла XII сильное впечатление: он сам несколько раз водил войска в штыковую атаку и отступал, неся потери (под ним убило три лошади!) и в изумлении повторяя: «Однако, каковы мужики!». А три русских полка лишь плотнее смыкали ряды над падающими товарищами и устилали вокруг себя землю телами шведских гренадер. Впоследствии Петр оценил их доблесть: наградил всех медалями, а семеновцам даже пожаловал красные чулки. Но все героические усилия петровских гвардейцев переломить ход битвы оказались напрасными: сказались огромная растянутость фронта русской армии, отсутствие связи с другими ее частями и единого командования. Левофланговая дивизия русских также дралась упорно, пока не очутилась в полном окружении и не был ранен ее командир генерал Вейде.
Именно благодаря стойкости петровских гвардейцев, Карл XII, видимо, до конца не уверенный в успехе завтрашнего боя, согласился на предложенные ему на следующее утро Я. Ф. Долгоруковым,