Пока все утро 9 октября (28 сентября) занимались этим неблагодарным делом, появились наконец русские, и корпус ввязался в упорный восьмичасовой бой. К Лесной русский корволант подошел разделенным на две колонны, возглавляемые А. Д. Меншиковым и царем Петром. Около полудня колонна Меншикова вышла на поляну, за которой уже находились позиции шведов. Колонна не успела развернуться в боевой порядок, как была стремительно атакована противником. Шведы начали теснить русских, но в это время туда подоспел головной — Семеновский — полк второй колонны, и Петр I, мгновенно оценив ситуацию, бросил семеновцев им на помощь. Однако шведы устояли, и понадобилась атака подоспевших на поле боя Преображенского и Астраханского полков, чтобы вынудить их отступить. Шведы отошли, оставив противнику два орудия.
Русские перестроились в две линии и примерно в 13.00 снова бросились в атаку. Шведы с упорством обреченных отбивали атаки русских и сами контратаковали их. Ожесточенный бой продолжался несколько часов с переменным успехом. Наконец шведы отошли к вагенбургу, оставив на поле боя еще восемь пушек. В сражении наступило затишье, обе стороны были измождены и ждали подкреплений: Петр — конницу Бауэра, а Левенхаупт — отряд, который с обозом ушел к Пропойску. Бой возобновился, как только к шведам подошел сикурс из Пропойска. Это не смутило русских, и они, не дождавшись подхода отряда Бауэра, предприняли яростный штурм шведского вагенбурга.
Участник сражения шведский лейтенант Вейе так описывает эти драматические минуты: «С обеих сторон начался такой страшный огонь, что отдельных выстрелов уже нельзя было отличить, и на протяжении получаса ничего не было слышно и видно, кроме грома и вспышек. Ветер гнал нам прямо в лицо снег, дождь и дым. Этим в итоге воспользовался противник, наседая на нас всеми своими силами из леса, пронзая наших пиками и штыками раньше, чем они успевали рассмотреть врага. Рукопашная была очень жестокая, и русские погнали нас...»
К 19.00 бой прекратился из-за начавшейся сильной метели.
Потери русских составили 1111 убитых и 2856 раненых, свои потери Левенхаупт оценил примерно в... тысячу человек. Странный подсчет, если учесть что к королю он привел всего лишь пять с лишним тысяч человек! Выходит, большую часть личного состава генерал потерял не в сражении, а во время ночного отрыва от русской армии
[135]. Ведь при подсчете «голов» на месте, в Костеничах, выяснилось, что из двух тысяч кавалеристов у Левенхаупта осталось 1303, из 2900 драгун — 1749, из восьми тысяч пехотинцев — 3451. Большая часть обоза с продуктами, порохом, одеждой, обувью и фуражом попала в руки русской армии, остальное было брошено и уничтожено самими шведами.Ночью шведы под видом бивуачных костров подожгли часть фургонов и, бросив четыре тысячи телег, гурты скота, раненых, под прикрытием темноты с артиллерией и боеприпасами оторвались от русских. Отступление из Лесной оказалось настоящим кошмаром. Местность была совершенно неизвестной, связь между частями нарушилась, дисциплина ослабла. Как вспоминали потом очевидцы этого перехода, они блуждали в темноте по лесу, ударялись лбами о деревья и падали на землю. Часть из них попала в плен к русским, до тысячи солдат спаслись бегством в свою любимую Лифляндию
[136]. Артиллерию и боеприпасы тоже пришлось частью бросить, частью утопить в реке.Утром 10 октября (29 сентября), обнаружив уход противника, русская армия бросилась за шведами вдогонку. Преследование осуществлял кавалерийский генерал Пфлюг. Мост через реку Сож у Пропойска был заблаговременно разрушен русскими, и Пфлюг настиг один из отставших отрядов Левенхаупта на Соже, разбил его и взял около 500 человек в плен. Сам Левенхаупт, налегке, смог переправиться через Сож в районе деревни Глинки. Здесь «лифляндцы» снова были атакованы драгунами русского генерала Фастмана, шведы потеряли около четырех эскадронов кавалерии и часть пехоты. Но и на этом горести Лифляндского корпуса еще не закончились: 19 октября 1708 года под Стародубом генерал Ифланд настиг один из отрядов корпуса и разгромил его, уничтожив в бою более 300 человек.
Первым, кого Левенхаупт встретил под Стародубом, был печально известный генерал Лагеркруна. Вероятно, им было о чем поговорить.
Карл XII, несомненно шокированный разгромом Лифляндского корпуса, тем не менее пытался выдать желаемое за действительное и написал в Стокгольм реляцию о победе Левенхаупта. Однако истинное положение дел трудно было скрыть, и обо всем скоро стало известно в Европе. Как сообщал царю русский дипломат Б. Куракин, при некоторых европейских дворах получил распространение пасквиль следующего содержания: «Стокгольм: играю-играю, все выигрываю, а прибыли не имею». Русский посол в Копенгагене В. Долгорукий докладывал Петру I: «Победу над шведцким генералом Левенгауптом здесь приписывают к великой славе и к утверждению интересов царского величества, королю же шведцкому к крайней худобе. И не чают, чтоб он потеряв такой корпус, до конца сея войны уж поправлятца мог».