На следующий день – 21 мая – уже в 5 утра сражение возобновилось.
Причем, корпуса Макдональда и Удино штурмовали позиции левого фланга союзников, нанося отвлекающий удар. Хотя Витгенштейн убеждал царя Александра I, что это – всего лишь дезинформация, но российский монарх настоял, чтобы большая часть резервов была переброшена на левый фланг (что и требовалось Наполеону) – к Милорадовичу. Усилившись, тот пошел в контратаку и к 14 часам дня отбил ранее утраченные позиции.
Еще в 6 утра на правый фланг Барклая пошли в атаку все три пехотных корпуса Нея. Он получил от Наполеона простой приказ, следовать на колокольню селения Гохкирхен. Если бы ему удалось достичь цели, расположенной в тылу левого фланга союзников, то все дороги отступления союзников оказались бы перерезаны.
У Барклая было всего лишь 12 тыс. против 45 тыс. противника, но он стоял на выгодной позиции на господствующей высоте и его прикрывала сильная артиллерия. Вступив в бой с главными силами Барклая, Ней послал две дивизии (10 тыс.) из корпуса Лористона в обход союзников. В результате к 11 часам утра Барклай был вынужден отступить на новую позицию за рекой Лебау, что привело к оголению фланга соседнего прусского корпуса Блюхера. Соединенными силами Блюхер и Барклая все же выбили противника из местечка Прейтиц и восстановили линию фронта.
Узнав о потере Прейтица, Наполеон после полудня привел в действие войска центра, ожидавшие до того успеха флангового наступления Нея. Под мощным давлением центральной группировка врага, прусские корпуса подались назад, но, получив подкрепление резервными русскими полками, попытались опять отбить потерянные было высоты.
Тогда в 14 часов дня Наполеон бросил в бой свой главный козырь: гвардию и артиллерийский резерв, одновременно Ней вновь захватил Прейтиц. Вместо первоначального движения на Гохкирхен Ней повел бой с корпусом Блюхера и смог выйти ему в тыл.
Несмотря на то, что на левом фланге русские войска прочно удерживали свои позиции, оборона центра, особенно на его стыке с правым крылом, оказалась разрушена. Дальнейшее продвижение противника отрезало бы союзникам пути отхода.
Стремясь избежать катастрофы, в 16 часов союзники начали хорошо организованный отход тремя колоннами. Сначала под прикрытием арьергардов отступила прусская колонна Блюхера, затем – корпус Барклая, замыкала ретираду колонна левого фланга Милорадовича.
За два дня сражения русские потеряли 6.400 солдат, пруссаки – 5.600. Поскольку за проявленную доблесть семь генералов были награждены орд. Св. Георгия III-го класса, то это говорит о том, что верховное командование, несмотря на вынужденную ретираду, в целом высоко оценило результаты сражения. Французские потери принято оценивать выше: 18—20 тыс. Если к ним присовокупить еще и жертвы жаркого дела при Кёнигсварте 19 мая, то соотношение потерь будет ещё более невыгодным для французского