Разъездами было установлено, что Мардефельд занял сильную позицию к западу от Калиша, за рекой Просно. Меншиков настойчиво убеждал Августа II атаковать шведов.
Положение саксонского курфюрста, скрывавшего от русских заключенный им с Карлом ХII мирный договор, было крайне щекотливым — он не мог сражаться с Мардефельдом, чтобы не разгневать шведского короля, и не мог рассказать обо всем русским, боясь выглядеть изменником в глазах Петра. Август дважды посылал к Мардефельду известия о заключенном мире, убеждая его заблаговременно отступить, но шведский генерал, не имея никаких распоряжений от своего короля, не верил Августу, тем более что конница Меншикова теснила его со всех сторон. И еще один любопытный факт «сложного» положения, в котором пребывал саксонский курфюрст, — поиздержавшийся Август занял у Меншикова 10 000 ефимков. «Зело о деньгах скучает король и просил у меня со слезами. Говорит — есть нечего. Видя его скудность и дал ему своих», — писал Меншиков Петру{115} .
Август, принужденный уступить настойчивости Меншикова, согласился атаковать Мардефельда, не теряя надежды, что Мардефельд вовремя получит от Карла XII известие о заключенном с саксонцами мире и отступит. 15 октября Меншиков и Август форсировали реку Просно чуть выше Калиша, взяли влево и прижали шведов к реке. Казаки с калмыками преграждали противнику единственный путь к отступлению. Единственное, что сделал король, — это формально самоустранился от командования польско-саксонскими силами, передав его генералу Μ. Бранту.
«По отправлении воинской думы» было решено атаковать( шведов. На правом фланге встала вся русская конница Меншикова, на левом саксонская Августа — 14 полков. По центру поляки Ржевусского и Синявского — около 10 тысяч человек. В тылу у противника казаки и калмыки. Против них стояли шведы — по центру, в первой линии, 15 эскадронов вперемежку с 4 батальонами пехоты, во второй — 8 эскадронов и 2 батальона пехоты, по флангам 20 тысяч поляков Потоцкого и Сапеги.
Полагая, что лучший способ обороны — нападение, шведский генерал ничего не сделал для инженерной подготовки поля сражения — ни редутов, ни испанских рогаток. В головах шведских военачальников прочно сидел шаблон — разваливать линии противника стремительной атакой.
В два часа 18 октября началась пушечная стрельба. Вскоре оба фронта сблизились и вступили в бой. Первой пошла русская кавалерия первой линии — личный «шквадрон» Меншикова и 8 драгунских полков. Драгуны смяли польские полки Потоцкого и Сапеги, которые обратились в бегство. Опрокинув поляков, русские оказались под ударом шведской кавалерии. Но увлеченные преследованием семи полков русской первой линии шведы оторвались от пехоты и оказались охваченными с флангов свежими эскадронами второй линии; они были разгромлены, и лишь генералу фон Крассову, командовавшему шведской кавалерией, удалось уйти в Познань с пятью сотнями сконских кавалеристов.