К середине дня к Макдональду подошли давно ожидаемые им подкрепления. Воспользовавшись этим, французы сосредоточили на своем левом фланге около 16 батальонов против 11 батальонов Розенберга. Сложилась тяжелая ситуация. На правом фланге союзников, то есть на направлении главного удара, сил было меньше, чем на второстепенных участках боя. Тем не менее, Багратиону удалось сбить французов с позиции, и отряд Розенберга перешел р. Треббия. Близился вечер, битва стала стихать.

Таким образом, к концу 18 июня войска Суворова потеснили французов до р. Треббия, а правый фланг союзников даже закрепился на противоположном берегу. Однако эта часть войск очутилась почти в изолированном положении от основных сил. Учитывая это, генерал Розенберг приказал своим войскам образовать большое каре и в напряжении провел тревожную ночь.

Ночь с 18 на 19, июня действительно была тревожной. Около 9 часов вечера, поднятые по ложной тревоге, французы поспешно бросились к пересохшему руслу Треббии. Приняв это движение за атаку, союзники открыли артиллерийский огонь, а некоторые батальоны двинулись навстречу неприятелю. Начался рукопашный бой, который, по мере вливания в него все новых и новых сил, грозил возобновить сражение. В оружейном и артиллерийском дыму, при слабом свете луны и отблеске взрывов, обе армии дрались в рукопашной, палили шеренгами, отступали и вновь переходили в атаку. В возникшей неразберихе, не различая своих и чужих, артиллеристы обеих сторон давали залп за залпом, устилая русло реки трупами убитых и телами раненых. Лии к 11 часам вечера высшему командованию противоборствующих сторон удалось прекратить кровопролитие и отвести войска на прежние позиции.

На следующий день Макдональд решил атаковать войска Суворова. Он намеревался обхватить правое крыло союзников и ударами влево и в бок разгромить его. В диспозиции Суворова, принятой накануне 19 июня, главнокомандующий воспроизводил в общих чертах тактический замысел предыдущего дня, предполагая нанести основной удар по левому флангу противника. Резервная группа войск, находившаяся в центре позиции союзников, должна была в ответственный момент прийти на помощь атакующим силам.

В 11 часу утра французы первыми двинулись в атаку. Против обходившей правый фланг союзников дивизии Домбровского Суворов бросил батальоны и конницу Багратиона. После ожесточенной схватки Домбровский потерял 3 тысячи человек из 5 тысяч и отошел за р. Требия. Обратившись против Домбровского, Багратион отклонился вправо от основных сил, и между ним и дивизией Швебровского образовало разрыв. Заметив это, Макдональд направил туда дивизии генерал Виктора. Пользуясь численным превосходством, французы стали теснить русские полки. Этот момент был самым критическим за все три дня сражения. Русские сражались отчаянно, но были вынуждены отступить. Никогда еще французы не встречали такого упорного сопротивления. Московский гренадерский полк, зажатый французами в кольцо, отстреливался во все стороны. Неприятель так и не смог ничего с ним поделать. Помня заветы Суворова, солдаты постоянно переходили в штыковые атаки или встречали французов огнем в упор. Однако численный перевес неприятеля и его храбрость брали свое. Генерал Розенберг, прискакав к Суворову, лично доложил, что необходимо отступление. Вскочив на коня, Суворов поскакал на трудный участок боя. Навстречу фельдмаршалу валили толпы расстроенных солдат. Своим появлением Суворов остановил отступление. Окружив своего любимого полководца, солдаты подпустили нападавших и, когда те приблизились на достаточное расстояние, открыли огонь. В тот же миг по французам ударила картечью вызванная Суворовым и спрятанная в кустах резервная батарея. Воспользовавшись замешательством неприятеля, русские войска под руководством фельдмаршала перешли в наступление. В это время подошли резервы, и французы, приняв только что отступавшие войска за подошедшее союзникам подкрепление, обратились в бегство. Наступление французов было отбито на всей направлениях. Обе армии вновь заняли свои прежние позиции, на которых их застала ночь.

С наступлением темноты Суворов получил известие, что в его тылу появились конные разъезды армии Моро. Над союзными войсками нависла угроза окружения. На военном совете фельдмаршал принял решение нанести Макдональду четвертый, окончательный удар. Всем генералам было сделано распоряжение приготовиться к переходу через Треббию. Но французские войска уже не могли сопротивляться. Во французском штабе выяснились огромные потери, многие полки были расстроены, боеприпасы подходили к концу. Генерал Макдональд, раненый и разбитый морально, отдал приказ к отступлению. Утром 20 июня казачьи разъезды донесли, что армии французов нет. Макдональд ночью снял свои полки и бросился отступать. Его войска катились к Тоскане, не представляя собой уже серьезной военной силы.

Так закончилось знаменитое трехдневное сражение на р. Треббия. В результате этой битвы из 35 тысяч французы потеряли 16 тысяч человеку том числе 4-х генералов. Потери 30-тысячной союзной армии составили 6 тысяч человек. (Егоршин В. А. Генералиссимусы. М., 1994. С 350.) Победа Суворова при Треббии имела огромное стратегическое значение. Ее последствием стал перелом всего хода войны на итальянском театре военных действий. Теперь французские гарнизоны оказались заблокированными и лишенными поддержки и подкрепления. Еще раньше уход армии Макдональда из Неаполя привел к потере французами Южной Италии. В скором Времени вся Италия, за исключением узкой полосы Генуэзской Ривьеры и нескольких крепостей, оказалась в руках союзников.

За победу при Треббии Павел I прислал Суворову свой портрет, осыпанный бриллиантами, и лестный рескрипт, в котором выражал свою благодарность. Всем солдатам было выслано по рублю, и тысяча знаков отличия для наиболее достойных. Сам Суворов чрезвычайно гордился, что ему удалось нанести поражение неприятелю почти в тех же местах, где за 2 тысячи лет до этого великий полководец Ганнибал разбил римлян.

Поражение при Треббии привело в негодование всю Францию, народ требовал к суду своих генералов. Директория вызвала Макдональда в Париж для объяснения. Сам французский полководец позже утверждал, что это поражение могло иметь самое пагубное последствие для его карьеры. Единственным извинением для него было то, что его противником был непобедимый Суворов.