Первые атаки австрийцев были отражены, но с большим трудом и со значительными потерями со стороны французов. Войска Отта продолжали напирать на левый фланг Ланна. Бой становился все жарче и отчаяннее, а между тем от Дезе было получено известие, что он не сможет прибыть на поле боя ранее 16.00. Бонапарт отправил на подкрепление Ланну небольшой резерв — 72-ю полубригаду под командованием Монье, но все усилия оказались тщетными. Мармон вспоминал: «Приняв боевое построение, атакованная большим отрядом кавалерии и полностью окруженная, она не проявила ни малейшего страха: две первые шеренги стреляли прямо перед собой, а третья, повернувшись кругом, вела огонь по наседавшей кавалерии, прикрывая свой тыл. Тем не менее к полудню французы были выбиты из деревни Маренго, и их боевая линия оказалась прорванной. Началось полное отступление французской армии по всему фронту. Их войска шли к востоку по направлению к Сан-Джулиано. В отчаянии первый консул двинул в бой свой последний резерв, консульскую гвардию, в составе всего 800 человек, чтобы хоть как-то сдержать натиск австрийцев и прикрыть отступление главной армии. Смятение французов было всеобщим, почти паническим. Этот драматический момент сражения хорошо описывает А. Тьер: “800 солдат консульской гвардии, построенные в каре, отражают атаки драгун Лобковица, подобно “гранитному бастиону, возведенному посреди равнины”, как позднее скажет Наполеон. Но эти храбрецы могли лишь на короткое время замедлить движение австрийцев и под огнем орудий были вынуждены отступить.

Бонапарт, сидя на насыпи у большой дороги, держал свою лошадь за поводья и хлыстом откидывал маленькие камушки. Ядер, летящих над дорогой, он как бы не замечал и тихо напевал арию из комической оперы “Пленники”, бывшей тогда в моде. Тем временем мимо него, справа и слева, в сильном беспорядке отступала пехота. Некоторые батальоны шли толпой без всякого строя». Капитан Куанье в своих мемуарах писал, что «видел слева колонну беглецов, удиравших со всех ног». Жорж Санд приводит отрывок из письма своего отца, участника сражения при Маренго: «Одних мы старались удержать ударами сабель плашмя, других увещевали словами, так как среди бегущих было немало храбрых солдат. Не успею я выстроить одну шеренгу, но, пока начинаю строить вторую, первая пускается наутек».

Кстати, такое поведение будет характерно для французской армии периода Наполеоновских войн. Храбрые в атаке, ее солдаты поддавались какому-то стадному чувству при отступлении. Вспомнить хотя бы Ватерлоо, когда захлебнувшаяся атака Средней гвардии привела к паническому бегству всей армии, охваченной паническими криками: «спасайся, кто может!»

К 15.00 вся двадцатитрехтысячная французская армия стала откатываться назад к Сан-Джулиано, так как не было надежды на то, что Дезе с войсками подойдет ранее пяти часов.

Тем временем Мелас находился в полной уверенности, что одержал решительную победу. Быть может, если бы бремя семидесяти лет и легкая рана, полученная в бою, не надломили сил храброго австрийского главнокомандующего, он, несмотря на жару, пыль и усталость, заставил бы победоносные свои войска преследовать разбитого врага и совершенно рассеял бы главные силы французов. Вместо этого Мелас, уехав в Алессандрию, чтобы отдохнуть и собраться с силами, поручил начальнику штаба, генералу Цаху, преследовать расстроенные боевые порядки французов. Войска Цаха, построившись в походную колонну, наступали на пятки удиравшим французам. Другая, менее сильная колонна, под начальством генерала Отта, направлялась несколько левее, угрожая Бонапарту обходом и таким образом вынуждая его продолжать отступление.

Итак, одна битва при Маренго была проиграна и не кем-то, а самим Бонапартом. Но оставалась другая — выигранная Дезе.

Около трех часов пополудни забрызганный грязью генерал Дезе примчался к французскому командующему и доложил, что дивизия Буде со своими 8 пушками следует за ним. Некоторые авторы сходятся во мнении, что Дезе уже «повернул обратно на грохот пушек», встретив на пути приказ Бонапарта о возвращении. В любом случае несомненно одно — его помощь подоспела в самый решающий момент. «Ну что ты об этом думаешь?» — спросил его Бонапарт. Посмотрев на часы, Дезе ответил, согласно Бурьену: «Это сражение потеряно полностью, но сейчас только два часа (на самом деле было уже три), — еще есть время выиграть второе сражение». Ободренные этой своевременной поддержкой, усталые солдаты вновь преисполнились решимости. Бонапарт, проезжая между ними, воскликнул: «Солдаты, вы далеко отступили; вы знаете мою привычку делать бивак на поле боя». — «Головы вверх!» — скомандовал сержант консульской гвардии.

Не прошло и часа, как начали подходить подкрепления за разбитым корпусом Виктора, и вскоре был готов новый план сражения, требующий теснейшего взаимодействия всех трех родов войск. Мармон сосредоточил в одном месте пять оставшихся дивизионных орудий, 8 орудий Буде и еще 5 пушек из резерва, образовав одну батарею, и открыл сильнейший двадцатиминутный огонь по австрийцам, повредив много австрийских пушек и прорвав большие бреши во фланге медленно приближавшейся колонны Цаха. Затем Дезе повел в атаку своих солдат поэшелонно правым уступом, сочетая линейный и смешанный боевой порядок. Последовал какой-то момент колебания, когда, выйдя из клубов дыма, эти войска увидели перед собой отборный батальон австрийских гренадер, но рядом уже был Мармон с 4 легкими пушками, быстро снятыми с передков, чтобы дать четыре залпа прямой наводкой по солдатам в белых мундирах. Вперед вырвались солдаты Буде, готовые схватиться врукопашную. И как раз в это мгновенье взорвалась повозка с зарядными ящиками, на момент парализовав пришедших в ужас австрийских солдат. Уловив это мгновенье, Келлерман-младший повернул 400 своих кавалеристов, неожиданно бросившихся на ошеломленный левый фланг шеститысячной колонны Цаха. Этот эпизод мгновенно превратил поражение в победу. «Одной минутой раньше или тремя минутами позже, и ничего бы не вышло, но выбор момента был идеально точным, и Северная Италия была возвращена Французской республике», — писал английский историк А. Дж. Мак-Дональд в 1950 г.

Вскоре после девяти часов вечера, после двенадцатичасового сражения, замерли звуки выстрелов. Французы одержали полную победу, но в этот момент триумфа, осуществиться которому он так помог, Дезе уже лежал мертвый, с простреленной грудью, около деревушки Винья-Санта. «Его смерть лишила армию великолепного генерала, а Францию — одного из самых достойных ее граждан» — такова была эпитафия А. Тьера павшему герою. Бонапарт никогда не забывал о своем долге перед горестно оплаканным товарищем. «Я погружен в глубочайшее горе по человеку, которого любил и ценил больше всех», — напишет он на следующий день своим коллегам-консулам.

В ту же ночь потрясенный генерал Мелас решил просить перемирия, и в течение суток было подписано соглашение в Алессандрии. Австрийцы обязались отвести все свои войска к востоку от реки Тичино и сдать остающиеся крепости в Пьемонте и Ломбардии и Миланскую цитадель, а также согласились воздерживаться от всех операций до получения Бонапартом ответа из Вены на свое предложение мира. Это не был тот полный триумф, который первый консул представлял себе в декабре предыдущего года, но пока было достаточно и этого. В. Слоон писал в этой связи: «Не было битвы, более тщательно объясненной целому народу, как сражение под Маренго. Оно всесторонне комментировалось и современниками, и в последующие времена. Можно было опасаться, что временная неудача в этом бою затмит во мнении несведущих людей грандиозностью главного плана и его выполнения. Надлежало предотвратить возможность всякого неправильного истолкования. С помощью реляций, а также официальных статей в газетах, бесед с репортерами, писем из армии и т.п., распространялись в народе сведения, приписывающие всю заслугу блестящей стратегической комбинации тому, кому она принадлежала по праву, а именно самому главе государства. Совместно с победами Моро, комбинация эта восстановила французские финансы. Моро, занявший к тому времени Мюнхен, взял сразу контрибуцию в сорок миллионов франков с Южной Германии. Бонапарт, в свою очередь, восстановив Лигурийскую и Цизальпинскую республики, обязал их ежемесячно выплачивать французскому казначейству контрибуции, долженствовавшие доставлять в течение года такую же сумму».