Els dos exèrcits, d'uns 150.000 homes cada un, es va reunir el [[25 de juny]]. Segons la tradició, [[Carles II el Calb|Carles]] va establir el seu campament a Thury, al turó de Roichat.
[[Lotari I|Lotari]] i [[Pipí II d'Aquitània|Pipí]] van iniciar la batalla a les vuit del matí<ref>{{fr}} Les batailles célèbres de l'histoire, ''[http://users.skynet.be/grandes_batailles/pages/433.html La bataille de Fontenoy-en-Puisaye]''</ref> i vavan prendre la iniciativa fins a l'arribada de [[Guerin de Provença|Guerin]] i els provençals. Mentre que Pipí i el seu contingent feien retrocedir als homes de Carles, Lotari va ser fet retrocedir lentament per [[Lluís el Germànic]] i els provençals. Finalment, quan la victòria semblava segura per Carles, [[Bernat de Septimània]] va entrar en la batalla de la seva part i la victòria es va convertir en una derrotatotal. Un total de 40.000 homes van morir<ref>Segons Agnellus of Ravenna</ref><ref>{{en}} Eric Joseph, ''Struggle for Empire'', Cornell University, 2006, ISBN 0-8014-3890-X, p.103: afirma que els 40.000 homes citate per Agnellus estan probablement exagerats</ref>, entre ells [[Gerard d'Alvèrnia]] i [[Ricwin de Nantes]], que lluitaven al costat de Carles.
Tot i la seva valentia personal, Lotari va ser derrotat i va fugir a la seva capital d'Aix-la-Chapelle[[Aquisgrà]]. Amb tropes de refresc que vapodia entrar en una guerra de rapinya, però com les forces dels seus germans eren massa fortes, va abandonar-hi la seva capital i enduent-se els tresors que va poder recollir.
