Так 6 (18) —8 (20) октября началось 2-е сражение под Полоцком между русскими войска генерал-лейтенанта Витгенштейна и 23-27-тысячным (данные разнятся) Баварским корпусом Наполеона под началом маршала Сен-Сира.
В первый же день русский авангард генерал-майора Балка в составе двух егерских полков, нескольких эскадронов и 6 пушек вытеснил противника из села Громы, находившегося к востоку от города, и прогнал их до укреплённых позиций под Полоцком. Артобстрел и контратака врага опрокинули Балка, что понудило Витгенштейна прислать подкрепления. Основные бои завязались на правом берегу Двины, неприятель перебрасывал войска с левого берега, что облегчало положение корпуса Штейнгеля, приближающегося к месту событий тем же берегом.
По мере вступления в бой все новых и новых подразделений отвлекающая диверсия Витгенштейна превращалась в большое сражение. Пришлось ему задействовать уже весь свой корпус. Остаток дня прошёл в ожесточённых атаках и контратаках. Основные силы Витгенштейна напирали на противника на левом («штейнгелевском») берегу реки Полоты, притока Двины. Одновременно с этим на правом берегу Полоты вёл бой авангард генерал-лейтенанта Яшвиля.
В целом битва протекала без особого успеха для какой-либо из сторон, но поскольку русские атаковали укреплённую оборону неприятеля, их потери заметно превосходили потери врага. Подошедший наконец Штейнгель сообщил, что находится недалеко от места боя и может атаковать позиции неприятеля напротив Полоцка с левого берега Двины.
Почти весь следующий день обе стороны наблюдали друг за другом. После того, как в 16 часов дня войска Витгенштейна заметили, что на другом берегу противник стал под напором Штейнгеля отступать, был открыт артиллерийский огонь по укреплениям Полоцка. На правом берегу части Витгенштейна атаковали город с разных сторон, но на левом берегу корпус Штейнгеля был, все же, остановлен в 5 верстах от Полоцка. Самые ожесточённые бои происходили на единственном мосту через Полоту на северных подступах к городу.
Опасаясь угрозы окружения, Сен-Сир отдал приказ о скрытном ночном отступлении из города от наседавшего Витгенштейна на левый берег Двины. Приступ Полоцка начался в полночь и продлился до 2 часов утра 20 октября. Сен-Сир сжёг за собой мосты и 2 тыс. баварцев, не успевших переправиться, попали в плен.
В 8 часов утра 20 октября решительной атакой Сен-Сиру удалось-таки сбить авангард Штейнгеля с позиций и открыть путь к отступлению. Ожидая возведения мостов через Двину, Витгенштейн отправил на усиление Штейнгеля 12 тыс. солдат под командованием генерал-лейтенанта Сазонова. После постройки мостов он переправился на левый берег, соединился с корпусом Штейнгеля и принялся преследовать врага.
Но Сен-Сир,