Do dziś historycy spierają się o ich siłę, zapewne jednak do bitwy stanęło od 4 do 6 tys. piechurów przysłanych przez miasta i prowincje, ponad tysiąc lekkich jeźdźców oraz ustawiona w centrum, licząca nie więcej niż 1500 kopii elita ciężkozbrojnych rycerzy, a wśród nich najznaczniejsi: Guillaume des Barres, Barthélemy de Roye czy Girard la Truie. Nad Filipem powiewał usiany liliami sztandar królewski oraz czerwona chorągiew Oriflamme z opactwa Saint-Denis.

Rozwijający się twarzą na zachód flandryjscy rycerze Ferdynanda stanęli na lewym skrzydle naprzeciw przesłoniętego linią lekkiej jazdy rycerstwa z Szampanii i Burgundii, pozostającego pod komendą Guérina i burgundzkiego księcia. Na prawym rozwinęła się angielska jazda hrabiego Salisbury oraz najemnicy Reginalda, którzy mieli uderzyć na piechotę i jazdę hrabiów Roberta de Dreux i Guilaumme’a de Ponthieu. Na ustawionym w centrum wozie Ottona powiewał cesarski sztandar z dwugłowym orłem. Wojskami saskimi, piechotą komun flandryjskich, rycerstwem oraz piechotą brabancką i niemiecką dowodził też książę lotaryński Teobald, książę Brabancji, i hrabia Filip de Courtenay-Namur.

Nieco liczniejsi sprzymierzeni planowali atak w centrum z równoczesnym zawinięciem skrzydeł. Guérin uprzedził ich jednak, posyłając lekką jazdę na bój z rycerzami flandryjskimi, którzy gardząc przeciwnikiem, przyjęli go w miejscu, godząc w konie. Inaczej rzecz się miała z rycerstwem księcia Burgundii, które po krwawej rąbaninie przełamały szyki oddziałów Ferdynanda (hrabia Flandrii dostał się do niewoli). Manewr Guérina sprawił, że frontalny atak przeciwnika musiał się obyć bez lewego skrzydła. Okazało się to bezcenne, gdy po pobiciu królewskich milicji przez Brabantczyków, zaciekłość prących ku Filipowi II wojsk Ottona rozerwała obronę. W bitewnym zamieszaniu król omal nie stracił życia lub wolności, uratowany przez przyboczne rycerstwo.

To był krytyczny dla Francuzów moment bitwy. Później szala zwycięstwa zaczęła się przechylać na ich stronę, tym bardziej że pogubionego w ataku Ottona koń uniósł poza pole bitwy. Najdłużej broniło się prawe skrzydło sprzymierzonych. O ile groźna początkowo angielska jazda została pobita przez wojska pikardyjskie i królewskich „sierżantów”, to 700 piechurów Reginalda utworzyło głęboki na dwa szeregi krąg, z którego wypadali rycerze, zawracając po ataku pod osłonę pieszych. Po szturmie owego kręgu poddało się kilka dziesiątek rycerzy, w tym pięciu hrabiów i 25 dowódców chorągwi.

Nie znamy liczby ofiar „krwawej niedzieli” pod Bouvines; zapewne najwięcej padło piechurów. Broniący się zaciekle hrabia Boulogne zostanie jeńcem do końca życia, a jego włości otrzyma Filip Hurepel. Po 13 latach spędzonych w Luwrze w oczekiwaniu na zebranie okupu, Ferdynand z Flandrii będzie wiernym wasalem Francji.