Наконец, только через 6 недель (42 суток) после выхода конницы, вспомогательное галльское войско явилось в виду Алезии и заняло высоты с юго-западной стороны (близ нынешнего селения Mussy-la-Fosse), в расстоянии 4 т. футов от римской циркумвалационной линии. Цезарь называет эти высоты Collis exterior (внешние высоты, в отличие от внутренних, занятых римскими линиями). На другой день вся галльская конница, поддержанная стрелками, легкими войсками и позади их всею пехотой, двинулась на западную равнину между двумя речками. Цезарь, приняв все нужные меры для обороны этой части линий, двинул всю свою конницу против галльской. Произошел упорнейший бой, продолжавшийся от полудня до вечера, без особенного успеха с той и с другой стороны. Но наконец, германская конница общим, дружным ударом сломила и опрокинула галльскую. Однако галлы не лишились бодрости и всю ночь готовились к решительному приступу к той части циркумвалационной линии, которая была обращена к западной равнине: приготовляли лестницы, фашины, косы и крючья для срывания тына и т. п. и еще до рассвета двинулись на приступ. В то же время и Верцингеторикс произвел вылазку против частей контрвалационной линии, расположенных в лощинах. Но тщетны были все усилия галлов с той и с другой стороны, и с восходом солнца галлы с обеих сторон отступили.
Только тогда внешние галлы догадались, что они напали на самую сильную часть римских линий, и послали знающих людей обозреть всю окружность этих линий. К северу от Алезии они нашли высокий холм, на вершине которого римские войска не могли провести циркумвалационную линию и были вынуждены расположить ее на легком скате этого холма (между Menestreux-le-Pitois и Bussy-le-Grand), так что вершина холма значительно господствовала над нею и весьма способствовала нападению на нее. Вследствие того в следующую же ночь для этого отправлены были 60 т. галльских войск, под предводительством одного из 4 вождей, Вергасиллауна. Последний, при восходе солнца, предпринял решительное нападение, и в то же время главные силы галлов развернулись в боевом порядке на равнине против западной части римских линий, а Верцингеторикс произвел сильную вылазку из города и стремительно напал на римские линии, левее Вергасиллауна, с северной стороны.
Самое сильное нападение было произведено со стороны Вергасиллауна, и не без успеха, так что римские войска (легионы Антистия и Каниния) начинали уже уступать превосходству сил. Цезарь послал им в подкрепление Лабиена с 6 когортами и приказанием сделать вылазку, если б он не был в состоянии ограничиться обороной, а против Верцингеторикса послал Брута (сына) с 6 и легата Фабия с 7 когортами, и сам двинулся за ними с другими подкреплениями и едва успел поддержать бой, так сильно напирали и упорно сражались галлы Верцингеторикса. Отсюда он обратился на подкрепление Лабиена, с большим трудом удерживавшегося против Вергасиллауна, и приказал большей части своей конницы выйти из линий и напасть на атакующих галлов Вергасиллауна с тыла. Между тем и Лабиен успел притянуть к себе слева – из линий на равнине, против которых главные силы галлов стояли в бездействии и не предпринимали ничего, – 38 когорт. Присоединив их к себе, Лабиен произвел вылазку одновременно с конницей. Произошел упорнейший бой, который римская конница решила в пользу римлян, нападением на галлов с тыла. Тогда Цезарь обратился со всеми силами против Верцингеторикса. Последний совершил чудеса храбрости, но, видя отражение Вергасиллауна и бездействие главных сил, был вынужден отступить и, собрав свои войска, объявил, что они могут выдать его лично, если хотят сдаться на выгодных условиях. И они сдались, но были проданы в рабство, а Верцингеторикс взят в плен и впоследствии; в большом триумфе Цезаря в Риме следовал за его победной колесницей (что поставляют в упрек Цезарю, не почтившему в лице Верцингеторикса героя, хотя и несчастливого).
Так кончилась эта знаменитая осада Алезии, в которой высокое искусство Цезаря и необычайные доблести римских войск – с одной стороны, и бездействие главных сил галльского вспомогательного войска, в самую решительную минуту, несмотря на необыкновенные подвиги мужества и храбрости, оказанные Вергасиллауном, Верцингеториксом и их войсками, – с другой стороны, решили судьбу не одной только Алезии и осады ее, но и целой Галлии и войны в ней. Осада Алезии окончательно сломила сопротивление галлов, и хотя они после того пытались еще производить частные восстания, но главная сила их уже была сокрушена, уничтожена – и через год Галлия вполне покорилась римлянам.