Геперал-майор Сомов повел атаку со стороны кладбища тремя колоннами: левая колонна была на время остановлена неприятелем, но другие две колонны проникли в город, пробились штыками по улицам и, наконец, генерал Сомов со своими девятью батальонами сумел соединиться в городе с отрядом Барклая, который в то же время проник в город с другой стороны и дошел до главной его площади. Оба эти генерала общими усилиями выбили неприятеля из города с довольно значительною потерею убитых, раненых и взятых в плен".
С наступлением сумерек Барклай организовал и возглавил последнюю кавалерийскую атаку. Он попытался выбить французов из церкви и с кладбища, где расположилась ставка Наполеона. По одной из версий, казаки едва не прорвались к ставке императора французов, но были отброшены.
Последовавшее затем сражение при Прейсиш-Эйлау отличалось невиданным упорством. Его участник Депис Давыдов писал в очерке "Воспоминание о сражении при Преисиш-Эйлау": "Черт знает, какие тучи ядер пролетали, гудели, сыпались, прыгали вокруг меня, рыли по всем направлениям сомкнутые громады войск наших, и какие тучи гранат лопались над головою моею и под ногами моими!
То был широкий ураган смерти, вдребезги ломавший и стиравший с лица земли все, что ни попадало под его сокрушительное дыхание, продолжавшееся от полудня 26-го до 11 часов вечера 27-го числа...
Несмотря на все наши усилия удержать место боя, арьергард оттеснен был к городу, занятому войсками Барклая, и ружейный огонь из передних домов и заборов побежал по всему его протяжению нам па подмогу, но тщетно! Неприятель, усиля решительный натиск свой свежими громадами войск, вломился внутрь Эйлау, Сверкнули выстрелы его из-за углов, из окон и с крыш домов; пули посыпались градом и ядра занизали стеснившуюся в улицах пехоту нашу, еще раз ощетинившуюся штыками. Эйлау более и более наполнялся неприятелем. Приходилось уступить ему эти каменные дефилеи, столько для пас необходимые. Уже Барклай пал, жестоко раненный; множество штаб- и обер-офицеров подверглись топ же участи, пли были убиты, и улицы завалились мертвыми телами нашей пехоты" .
Барклай возглавил одну из очередных кавалерийских атак и был ранен пулей в правую руку между локтем и плечом. Потерпи сознание, он упал с коня и был вытащен из-под копыт унтер-офицером Изюмского полка Сергеем Григорьевичем Дудниковым, который и отвез его на перевязочный пункт, где передал адъютанту Михаила Богдановича поручику Бартоломею. Позже за спасение Барклая-де-Толли Дудников был награжден знаком военного ордена Георгия.
Беннигсеп впоследствии так записал в воспоминаниях! "Этот храбрый и славный генерал был принужден покинуть поле сражения и перебраться, к великому сожалению всей армии, в Кенигсберг для излечения своей раны".
Когда Барклай пришел в сознание, он услышал оглушительную артиллерийскую канонаду. Это русская армия начала второй день сражения. Ей ответили французские батареи: продолжалась битва под Прейсиш-Эйлау.
Весь день прошел в артиллерийской дуэли. Было около 26° мороза при сильном ветре. Наполеон ждал Нея и досадовал, что не приказал прибыть к Эйлау Бернадоту. Ней подошел лишь к десяти часам вечера. Казалось, русские победили. "К русским пришли подкрепления, а у нас боевые снаряды почти истощились. Ней не является, а Бернадот далеко: кажется, лучше идти им навстречу", - вспоминал впоследствии французский генерал Жомини.
В это время Беннигсену сообщили, что корпус Ноя появился на его правом фланге. В одиннадцать часов вечера он собрал генералов на совет. Они настаивали на продолжении битвы, но Беннигсен, опасаясь быть окруженным, приказал отступить к Кенигсбергу. В полночь войска начали сниматься с позиций.
Оставив поле сражения, Беннигсен доложил Александру I, что победа осталась за ним. Александр I ответил Беннигсену: "На Вашу долю выпала слава победить того, кто еще никогда не был побежден" и вместе с письмом послал "победителю непобедимого" рескрипт о награждении его орденом Андрея Первозванного и ежегодной пожизненной пенсией в 12 тыс. рублей.
В честь битвы при Прейсиш-Эйлау 31 августа 1807 г. была учреждена и памятная наградная офицерская медаль в виде позолоченного бронзового Георгиевского креста на георгиевской же ленте. На его лицевой стороне была выбита надпись: "За труды и храбрость", а на оборотной стороне - "Победа при Прейсиш-Эйлау 27 янв. 1807 г.".
Несмотря на отход русской армии с поля боя, битва при Прейсиш-Эйлау явилась ее несомненным стратегическим успехом. Потери каждой из сторон составили от трети до половины участвовавших в сражении, что свидетельствует о крайне ожесточенном характере боя. Было ранено 9 русских генералов и 7 французских, в том числе маршал Ожеро. Один французский генерал был убит.
Наполеон стоял под Эйлау восемь дней, а потом тоже отошел, предложив Беннигсену перемирие, на которое русский главнокомандующий не согласился.