В четвёртом часу дня Суворов предпринял наступление по всему фронту. Справа войсками командовал Край, по центру – Дерфельден, слева – Мелас, чьи войска вступили в бой позже остальных и сохранили свежесть. Австрийский полководец осмотрительно медлил с наступлением. Непросто было командовать этим хладнокровным генералом, который более отчитывался перед Тугутом, чем перед Суворовым. Русский фельдмаршал не в первый раз был недоволен действиями Меласа. До сих пор ему удавалось соблюдать дипломатизм, но в критический момент битвы при Нови Суворов посылает к Меласу графа Комаровского со вторичным требованием наступать. На случай невыполнения приказа Суворов угрожал Меласу расстрелом! Нужно заметить, что наступление было вполне обоснованным. Последние движения дивизии Ватрена дали понять Суворову, что севернее Серравалле у Моро войск нет. В таком положении оставлять корпус Меласа у Ривальты было бы легкомыслием. Милютин писал: «Суворов только тогда решился ввести в дело войска барона Меласа, когда удостоверился окончательно, что все силы противника находились на позиции у Нови». Свежая австрийская колонна (три бригады из четырёх имевшихся у Меласа) двинулась вперёд, на обход правого крыла французов – и участь сражения решилась. Теперь Суворов имел значительное превосходство в силах – и сокрушал противника.
Войска Багратиона, Дерфельдена и Милорадовича ворвались в неприступные укрепления Нови и заняли город, когда французы ещё не окончили спасительное отступление из Нови. Бригада Гарданна, оборонявшая Нови, не выдержала штыкового удара и отступила к Тассароло. Русские войска двинулись к Пастуране, стремясь устроить окружение левому крылу французов.
–
Около шести часов пополудни по всему фронту союзные войска прорвались, сминая противника. При отступлении наилучший порядок удалось сохранить генералу Ватрену и вообще войскам правого крыла французов (к дивизии Ватрена здесь следует добавить правофланговые части дивизии Лабуасьера). Две бригады, отряженные Меласом для обхода этих сил французов, Лаудона и Митровского, с помощью глубокого обходного маневра Митровского, сломили сопротивление Ватрена (при том, первый натиск бригады Лаудона французы осилили). Но наголову разбить французов им не удалось. Домбровский, бросивший Серравалле, отступая, соединился с Ватреном, снова проявив мужество и выдержку. Этим частям французов после отступления и удалось организовать оборону за Гави.
На левом крыле и в центре французские дела оказались куда плачевнее. Беспорядочное отступление в районе деревни Пастурана превратилось в избиение французов. Артиллерия и обозы оказались в руках союзников. Командующий левым крылом французов Периньон угодил в плен.
Для преследования противника был послан корпус Розенберга. При Гави русские настигли арьергард противника. Французы заняли оборонительную позицию на высотах, открыли ружейный огонь. Розенберг отрядил на бой казачий полк Курнакова, полк генерал-майора Ферча, егерей генерал-майора Кашкина и батальон Ребиндера. Они прорвались сквозь передовые посты французов, ударили в штыки, обратили неприятеля в бегство. Суворов писал в реляции: «Неприятель потерял убитыми свыше 200, в плен досталось при 3-х офицерах 127 рядовых; с нашей стороны убитых 5, раненых 17». Всё же от преследования Розенберга в русской армии ждали большего.
Общие потери французов (убитыми, ранеными, пленными, дезертирами) составили 20 000. Армия прекратила своё существование. Погиб командующий, генерал Жубер. Погибли генералы Ватрен и Гаро. В плену оказались генералы Периньон, Груши, Колли, Партоно. Потери войск Суворова составили 6000 человек, из них 1300 – убитыми. Был контужен хорошо проявивший себя в бою генерал-майор Горчаков, в голову ранен генерал-лейтенант Тыртов, в ногу – генерал-майор Чубаров, о котором Суворов на этот раз писал с восхищением: «Он теснил и поражал неприятельские колонны так храбро и неустрашимо, что малая только из них часть спаслась бегством; причём и ранен». Ранение помешает Чубарову вместе с Суворовым пройти тропами Швейцарского похода. Получил ранение и прославившийся в Итальянском походе полковник Ломоносов, ведший в бой гренадер. Среди погибших в бою Суворов отмечал храброго майора Корфа. По численности войск с обеих сторон сражение при Нови было крупнейшим, после Рымника, из всех сражений Суворова.