Маршал Бессьер, у которого после быстрого марша оставалось около 9-10 тысяч пехотинцев и 1200 всадников, нимало не обеспокоился встречей с неприятелем в 26—28 тысяч человек, ибо был высочайшего мнения о своих солдатах. С двумя старыми полками, 4-м легким и 15-м линейным, и несколькими эскадронами гвардии он чувствовал себя способным прорвать любые преграды. Маршал продвигался со своим войском ниже плато Медина-дель-Рио-Секо, когда заметил вдалеке две испанские линии, одну позади другой. Он решил воспользоваться расстоянием между ними и, передвинувшись сначала на фланг первой и прорвав ее, всей массой обрушиться затем на вторую. Он тотчас двинулся вперед: на левом фланге Мерль должен был атаковать линию Блейка, на правом — Мутон собирался фланкировать Мерля, а затем броситься на линию де Л а Куэсты. Кавалерия Лассаля двигалась следом.
Французские новобранцы, разделявшие уверенность своих генералов, с редким проворством вскарабкались на плато и решительно атаковали линию Блейка под неистовым артиллерийским огнем, ибо артиллерия была лучшей частью испанской армии. Приблизившись на расстояние ружейного выстрела, они открыли прицельный огонь по неприятелю, ибо успели хорошо обучиться стрельбе со времени своего прибытия в Испанию. Затем они двинулись на неприятельскую линию, атаковав ее в штыки. Испанцы не выдержали. Атака егерей генерала Лассаля окончательно их опрокинула, и левый фланг первой испанской линии, рассеявшись, оставил вторую линию без прикрытия. Оттеснив первую линию, генерал Мерль передвинулся к центру второй, которую Мутон уже атаковал со своей стороны. Испанцы недолго продержались перед двойной атакой новобранцев Мерля и старых солдат
Мутона. Вторая линия, отброшенная, как и первая, рассыпалась, повстанцы в беспорядке разбежались по плато, ища спасения в городе. Всадники Лассаля, всей массой обрушившись на беглецов, охваченных несказанным ужасом, бросавших оружие и испускавших крики отчаяния, устроили чудовищную бойню. Огромная равнина являла собою горестное зрелище, ибо ее устилали тела 4-5 тысяч несчастных, сраженных саблями французских кавалеристов. Французам достались восемнадцать орудий, множество знамен и бессчетное множество ружей.
В то время как кавалерия ожесточенно рубила саблями беглецов, пехота устремилась к Медине. Многие испанцы, вновь обретя мужество за толстыми стенами, пытались сопротивляться. Генерал Мутон вошел в город в штыковой атаке и опрокинул все преграды на своем пути. Францисканские монахи, которые из окон своего монастыря вели огонь по французам, были преданы мечу.
Эта кровавая победа, подчинившая французам весь север Испании и на некоторое время лишившая повстанцев этого края желания спускаться на равнину, стоила французам 70 убитых и 300 раненых.
Известие о победе французов в Рио-Секо привнесло, по крайней мере, на время, значительные перемены в речи и настроения испанцев. Они уже не считали, что скоро отнимут север и дорогу на Мадрид, а французы будут выдворены из страны.
Жозеф, продолжая двигаться с прежней медлительностью, прибыл в Бургос. По дороге он пытался завоевать сердца испанцев, однако заметив, что одержанные им победы не стоили потраченного на них времени, и получив от генерала Савари повторное приглашение скорее показаться в своей новой столице, а также ободренный победой в Рио-Секо, прекратил бесполезное заискивание перед населением и в один переход добрался из Бургоса в Мадрид. Он вступил в него вечером 20-го и был встречен с холодным любопытством, без приветственных возгласов, разве что со стороны французской армии, которая, хоть и была им недовольна, приветствовала в его лице славного императора, за которого пошла бы куда угодно сражаться и умирать.
Жозеф, хоть и вступил в Мадрид после победы французской армии, которая должка была вернуть ему расположение общественного мнения, нашел там, как и в других местах, нежелание приближаться к его неприятной особе. Согласившиеся служить ему министры впали в уныние и заявляли, что не встали бы на его сторону, если бы знали, до какой степени страна будет противиться новой монархии. Члены Байоннской хунты, прибывшие вместе с ним, постепенно рассеялись. Члены Совета Кастилии, которых прежде обвиняли в готовности исполнять все требования Мюрата, отказывались от присяги. Только духовенство, верное принципу отдавать кесарево кесарю, приветствовало в его лице фактическую монархию и главное -- брата автора Конкордата. Жозеф самым недвусмысленным образом высказался перед ними в пользу религии; его слова и его отношение всех тронули, и речи духовенства после встречи с ним произвели на Мадрид хорошее впечатление. Дипломатический корпус поспешил поприветствовать короля. Несколько испанских грандов не удержались от того, чтобы представиться ему, и из них всех — французских генералов, иностранных министров, высшего духовенства — Жозеф смог составить весьма представительный двор, который в результате быстрых побед легко превратился бы в двор, который почитают и которому повинуются.