В это время пехота Фридриха, атакующая с удивительным упорством, добралась до центральной батареи и захватила несколько пушек. Казалось, ещё усилие – и русские будут сброшены с Грос-Шпицберга. Главнокомандующий сохранял полное хладнокровие и даже шутил, отмахиваясь хлыстиком от вражеских ядер, которые пролетали совсем близко. Несмотря на отчаянные усилия короля, союзные войска продолжали удерживать центральные позиции. Пруссаки почти исчерпали резервы, а Салтыков, перебросив войска от Одера, вытянул боевые линии на флангах, по склонам и обеим сторонам холма. Около 5 часов вечера он начал контрнаступление.
Первой пошла в атаку кавалерия под командой Лаудона. За ней двинулась в штыки русская и австрийская пехота. Последние батальоны Фридриха, брошенные им в тыл наступающих, сами были охвачены с флангов и бежали. Теснимая повсюду, прусская пехота сгрудилась на Мюльберге и подверглась страшному удару русской артиллерии. Фридрих, оставаясь под свирепым огнем, кричал: «Неужели ни одно ядро не поразит меня!» Между тем на холме уже сверкали штыки пехоты Салтыкова, к королю прорубались русские кавалеристы. Верные гусары окружили Фридриха, а капитан Притвиц, схватив поводья его лошади, увлек короля с поля битвы. Два эскадрона лейб-кирасир полегли, пытаясь прикрыть беспорядочное бегство прусской армии. Конница Лаудона и Тотлебена преследовала неприятеля до Одера.
Под Кунерсдорфом пруссаки потеряли убитыми, ранеными и пленными около 20 тыс., потери русских и австрийцев простирались до 15 тыс. Фридрих оставил на поле боя 172 орудия, 26 знамен и 2 штандарта, огромное количество оружия, снаряжения и припасов. Остатки его армии разбежались. «Я несчастлив, что еще жив, – диктовал король. – …Из армии в 48 тысяч человек у меня не остаётся и 3 тысяч. Когда я говорю это, всё бежит, и у меня больше нет власти над этими людьми… Жестокое несчастье! Я его не переживу… я считаю всё потерянным».
Фридрих покинул армию, Берлин готовился сдаться на милость победителей. Война на континенте была выиграна.
«Это не я, матушка! – отвечал Салтыков императрице, пожелавшей чествовать победителя непобедимого Фридриха чином фельдмаршала. – Всё это сделали наши солдатики!» Суворов, как и каждый участник битвы, получил медаль с портретом императрицы Елизаветы Петровны и надписью «Победителю над пруссаками». Однако радость от одоления Фридриха Великого вскоре сменилась недоумением по поводу бездействия командующего.