凌晨三点左右，菲特烈下令右翼部队离开森林掩护，俄军的哥萨克发现了普军右翼的牵制行动，于是全军紧急起床备战，但未能察觉左翼的主力部队。比较有趣的一则纪载是，为了鼓舞军心并且不让士兵们逃走，菲默伯爵下令全体士兵在开始战斗前都可饮用伏特加，这使得俄军方面的士气大振。25日上午九点钟，普军的炮兵开始压制射击，左翼的卡尼兹与曼陶菲尔指挥之步兵师团也离开森林对俄军发动进攻。
在行进途中，普鲁士左翼与中央联系出现空档，虽然菲默伯爵试图派遣他的骑兵去捣毁普军炮兵阵地，但是他的哥萨克很快就被普军骑兵发现并歼灭了。
事实上菲特烈的策略非常顺利，在右翼由莫里茨 (安哈尔特-德绍) 亲王指挥的掩护骑兵顺利地击溃了俄国人带来的三个哥萨克骑兵大队，使得普鲁士军可以无后顾之忧地进攻左翼方向的俄军───然而，接下来即将爆发的战斗，却成为了欧洲人口中所描述「十八世纪最血腥残酷的陆上会战」。投入总攻的时候，预定跟随在后，加强进攻力量的卡尼茨师走错了路线，移动到曼陀菲尔师右侧发起攻击，这样，集中的西路突破演变成宽正面进攻。从俄军右翼发起奇袭的普鲁士军，原本预料他们的突然出现和袭击可以使俄军陷入混乱，但是在半小时左右的排枪与榴散弹射击之后，虽然俄军左翼的骑兵崩溃造成了大概15分钟左右的小混乱，俄国人的士气并没有崩溃，反而一波波的高呼着乌拉声冲入弹药不足的普鲁士军之中，开始了残酷冗长的刺刀肉搏。酒精的麻醉似乎使得俄国士兵成为了难以制服的勇士，而他们忍受普军炮击枪击的坚忍耐力与顽强斗志使得腓特烈的计划出现了最大的变量。
纵深厚实的俄军一边承受伤亡一边调整正面，普鲁士军的步兵逐渐从最初的侧翼奇袭进入全线混战，过了十一点之后双方差不多都把弹药打完，战场上一片杀声震天的短兵相接；但却仍然无法打垮不断涌上的俄国人，俄国士兵大量突入普鲁士的战列中进行白刃战，使得普军伤亡惨重。普鲁士的步兵在激烈的战斗中消耗了太多的体力，面对没有间断的俄军步兵波状突击，即使是腓特烈亲自指挥的近卫掷弹兵联队都出现了疲态，损失节节升高。为了要让普军的士气维持住不至于崩溃，菲特烈在这场战役中乘马四处移动，并在步兵之中跳下马来，游走在各联队间鼓舞士兵的斗志。一名普鲁士军官对此描述：「俄国人的尸体堆了一层又一层，炮弹和枪弹不断洒在他们身上，他们一排排的倒下，但是这些攻击一点用都没有，这些家伙仍不后退。
腓特烈催促塞德利茨骑兵投入战斗支援总攻。弗里德里希·威廉·冯·塞德利茨男爵立马於一片高地上，令自己的36个骑兵中队隐蔽在高地後面按兵不动。他认为战机不到，急忙投入战斗也仅仅是加强正面实力而已，没有什么意义。腓特烈连下严令要塞德利茨出击，塞德利茨镇静地对传令官说：「战後我的脑袋是属于国王的，但是现在，还请国王陛下允许我用它来为国王效力。终于，普军步兵进攻失败撤退下来，俄军发动反攻。塞德利茨认为时机已到，他的三个团纵马跃上高坡，齐头并进，打击在胜利挺进中的俄军背后，这波攻击使得原本就由征夫和民兵组成的俄军右翼发生了动摇，原本奋战的俄军士兵开始混乱并且失去秩序。但是顽强的俄国士兵仍然在全线拼命抵抗，很多地点双方进入白刃格斗。晚8点半天色薄暮，在遭受沉重的打击之后，菲默将军决定把俄军左翼剩下两万名的主力部队后撤，并且整理部队。由于天色近晚，普军也差不多体力耗尽，难以实施有效追击，所以菲特烈决定就此收兵。被认为是七年战争中最惨烈战斗之一的左恩多夫会战，随着夕阳西下而结束。
原本菲默还抱持着幻想，认为普军同样也伤亡惨重，如果双方阵亡一样多的话，他手上还会有三万人可以拿来干掉普鲁士的一万人。然而俄军在夜色中的撤退使得逃兵大量增加，最后如果统计伤亡加失踪数字，俄军的损失达到了两万一千人左右（八千人阵亡）。只剩两万兵力的菲默不敢奢望打败普军，于是在隔日便往后方转进。普鲁士虽然打赢战斗，但是伤亡惨重；普鲁士方面付出了一万一千人的伤亡代价（四千人阵亡），这在过去普鲁士的胜仗中是罕见且骇人听闻的损失，仅次于被道恩打得大败之科林战役，显而易见的原因是，长达六小时以上的惨烈肉搏战使得士兵的伤亡率大幅增加。
「比起打垮俄国人，你不如直接干掉俄国人。」菲特烈在此役后曾这么说过，似乎也可以看做是对俄军不畏牺牲精神和勇猛顽强的礼赞。真正达到决定性的因素，主要得归功于普鲁士的塞德利兹骑兵，他们先是打垮了本来就缺乏秩序跟质量优势的俄军骑兵；然后在俄军背后的奇袭成功地破坏了俄军的平衡，使得俄军出现了决定性的大量溃散现象。事实上左恩多夫也是一场标准的普鲁士流侧袭机动作战的展示，只是俄军的勇猛顽强给人一种印象，似乎双方只是面对面的肉搏而已。
而曹恩道夫战役对双方造成的重大伤亡，似乎是体现了东欧与西欧不同战争哲学思考的一场决斗。当时欧洲对于战争的主流看法是希望尽可能减少伤亡，以打退和击溃对方，藉此作为外交磋商的筹码为前提来进行会战，鲜少进行追击战或歼灭战；然而俄军利用大量的步兵进行密集的刺刀肉搏，还有普鲁士军的歼灭决战主义，似乎都展现出了七年战争时代欧洲战术思想的转型过渡发展。
严格来说这一仗，菲特烈的指挥合乎水平，而俄军的菲默也作出了优秀的判断与指挥（相较于过去几位会让部队在行军中自动解体消失的俄军将帅．．．）；毕竟虽说俄国士兵顽强坚忍，但并不是所有将帅都能有效率地发挥俄国士兵的优点。而对于任何与俄军交战的对手来说，最应该要避免的情况就是与俄国人短兵相接───打混战是他们最拿手的。差不多一甲子之后的拿破仑，以俄国风格的刺刀肉搏加上优异的战略行军补正，就成为了横扫欧洲的王者。
相对来说，此役损失了过多的士兵对普鲁士又造成难以补回的大洞，虽说菲特烈赢得了曹恩道夫，使得俄军不得不后退远离东普鲁士，但是在战略上与奥地利军的差距却越来越明显。
奥地利军在俄国与法国盟友车轮战消耗拖住普鲁士之后，经过半年的休养，这回道恩元帅带领着八万名新建的奥地利军卷土重来，并以势不可挡之态进击萨克森，进逼西利西亚───在曹恩道夫战役中大失血的普军，如今又要在伤口还没痊愈的窘态下迎击奥军。接下来就是对普军来说更残酷的霍克齐战役。
