Pre rastúce nezhody v zahraničnej politike Ruska a jej skutočné odmietnutie podpory kontinentálnej obchodnej blokády Anglicka urobil cisár Napoleon, ako sa mu zdalo, jediné možné rozhodnutie - rozpútať vojenské akcie na území Ruska a vynútiť si bezpodmienečne nasledovať kurz francúzštiny smerom do Anglicka.
Počet spojených vojsk francúzskej armády na ťaženie proti Rusku bol 685 000, hranica s Ruskom prekročila 420 000. Zahŕňala vojská Pruska, Rakúska, Poľska a krajín Rýnskej únie.
V dôsledku vojenského ťaženia malo Poľsko získať územie modernej Ukrajiny, Bieloruska a časti Litvy. Prusko ustúpilo na územie dnešného Lotyšska, čiastočne Litvy a Estónska. Francúzsko navyše chcelo pomoc Ruska v kampani proti Indii, ktorá bola v tom čase najväčšou britskou kolóniou.
V noci 24. júna podľa nového štýlu prešli pokrokové jednotky Veľkej armády cez ruské hranice v oblasti rieky Neman. Strážne kozácke jednotky ustúpili. Alexander I. sa poslednýkrát pokúsil uzavrieť mierovú dohodu s Francúzmi. V osobnom odkaze ruského cisára Napoleonovi bola požiadavka na vyčistenie ruského územia. Napoleon cisárovi odpovedal kategorickým odmietnutím urážlivým spôsobom.
Už na začiatku kampane mali Francúzi prvé ťažkosti - prerušenie krmiva, ktoré viedlo k masívnemu úhynu koní. Ruská armáda pod vedením generálov Barclaya de Tollyho a Bagrationa bola kvôli veľkej početnej výhode nepriateľa prinútená ustúpiť do vnútrozemia, bez uskutočnenia všeobecnej bitky. Pri Smolensku 1 a 2 sa ruské armády spojili a zastavili. 16. augusta nariadil Napoleon zahájiť útok na Smolensk. Po urputnej bitke, ktorá trvala 2 dni, Rusi vyhodili do povetria zásobníky s práškom, zapálili Smolensk a stiahli sa na východ.
Pád Smolenska spôsobil šelest celej ruskej spoločnosti proti hlavnému veliteľovi Barclayovi de Tollymu. Obvinili ho z vlastizrady, odovzdania mesta: „Minister berie hosťa priamo do Moskvy“- napísali so zlobou z Bagrationovej centrály do Petrohradu. Cisár Alexander sa rozhodol vymeniť vrchného veliteľa generála Barclaya za Kutuzova. Po príchode do armády 29. augusta vydal Kutuzov na prekvapenie celej armády rozkaz ustúpiť ďalej na východ. Kutuzov urobil tento krok a vedel, že Barclay mal pravdu, že dlhá kampaň, odľahlosť vojsk od zásobovacích základní atď. Zničia Napoleona, ale vedel, že ľud mu nedovolí bez boja rozdať Moskvu. Preto sa 4. septembra zastavila ruská armáda pri dedine Borodino. Pomer ruskej a francúzskej armády bol teraz takmer rovnaký: 120 000 mužov a 640 zbraní v Kutuzove a 135 000 vojakov a 587 zbraní v Napoleone.
26. augusta (7. septembra) 1812 podľa historikov nastal zlom v celej napoleonskej kampani. Bitka pri Borodine trvala asi 12 hodín, straty na oboch stranách boli kolosálne: Napoleonova armáda stratila asi 40 000 vojakov, Kutuzovova armáda asi 45 000. Napriek tomu, že sa Francúzom podarilo zatlačiť ruské jednotky späť a Kutuzov bol nútený ustúpiť do Moskvy, bitka pri Borodine bola prakticky stratená nemal.
1. septembra 1812 sa vo Fili konala vojenská rada, na ktorej prevzal zodpovednosť Kutuzov a nariadil generálom, aby bez boja opustili Moskvu a ustúpili pozdĺž cesty Riazan. Na druhý deň francúzska armáda vstúpila do prázdnej Moskvy. V noci ruskí diverzanti mesto podpálili. Napoleon musel opustiť Kremeľ a vydal rozkaz na čiastočné stiahnutie svojich vojsk z mesta. V priebehu niekoľkých dní Moskva zhorela takmer po zem.
Partizánske oddiely na čele s veliteľmi Davydovom, Fignerom a ďalšími ničili sklady potravín, na ceste Francúzov zadržiavali vozíky krmivom. Hladomor sa začal v napoleonskej armáde. Kutuzovská armáda odbočila zo smeru Riazan a zablokovala prístup na cestu Starej Kalugy, po ktorej predpokladal prechod Napoleon. Takto fungoval Kutuzovov dômyselný plán „prinútiť Francúza k ústupu po starosmolenskej ceste“.
Veľká armáda vyčerpaná prichádzajúcou zimou, hladom, stratou zbraní a koní, utrpela 3. novembra pri Vyazme drvivú porážku, počas ktorej prišli Francúzi o ďalších asi 20 tisíc ľudí. V bitke o Berezinu, ktorá nasledovala 26. novembra, sa napoleonské vojsko zmenšilo o ďalších 22 000. 14. decembra 1812 pozostatky Veľkej armády prekročili Neman a potom sa stiahli do Pruska. Vlastenecká vojna z roku 1812 sa tak skončila drvivou porážkou pre armádu Napoleona Bonaparte.
