Гибель генерала Дельзона поколебала ряды французов. Дрогнув, они отступили от калужской заставы и центральной площади к Черноостровскому монастырю. Группы французских солдат, не выдержав огня и штыкового удара русской пехоты, бежали до самой реки. Однако Городище и часть Спасской слободы остались по-прежнему в руках неприятеля.
Генерал А. — Ж. Дельзон
Эжен Богарне, узнав о смерти Дельзона, поручил начальнику штаба 4-го корпуса бригадному генералу А. Ш. Гийемино возглавить 13-ю пехотную дивизию, привести ее расстроенные части в порядок и восстановить положение. Гийемино, пользовавшийся заслуженной репутацией храброго воина, с честью выполнил приказание вице-короля. Чтобы продержаться до подхода других дивизий корпуса Богарне, он приказал нескольким гренадерским ротам закрепиться в монастыре, а также в двух каменных домах, расположенных недалеко от монастырских ворот. Кроме того, французские стрелки заняли деревянную церковь, стоявшую на Спасской горе.
Генерал А.-Ш. Гийемино
Эти постройки, господствующие над оврагами, были приведены в оборонительное состояние. По замыслу генерала Гийемино, французские отборные роты, укрывшись за их прочными стенами, должны были оставаться там даже в случае отхода к реке всей 13-й дивизии и обстреливать с тыла русские войска, которые будут пытаться ее преследовать. «События вскоре показали, — писал итальянский офицер Чезаре де Ложье, — разумность и полезность этого распоряжения. Всякий раз, когда русские переходили за эти передовые посты, они обстреливались сзади, бежали в беспорядке, и наши опять возобновляли наступление, чтобы отбросить их окончательно».
Огонь русских батарей сильно досаждал французской пехоте, нанося ей тяжелый урон. Для противодействия этим орудиям на левом низменном берегу Лужи были поставлены две полевые батареи 13-й пехотной дивизии. В свою очередь, генерал Ермолов получил от Дохтурова еще одну роту тяжелой артиллерии (32-ю батарейную роту подполковника Ф. И. Беллинсгаузена), большая часть которой разместилась западнее Малоярославца на Ивановской горе, с которой хорошо простреливался мост через Лужу, а также мельничная плотина.
Пока происходили все вышеописанные действия, император Наполеон, ночевавший в Боровске, утром 12 октября покинул этот город вместе с Главной квартирой Великой армии и направился к Малоярославцу, еще не подозревая о начавшемся сражении. Заслышав гул артиллерийской канонады, Наполеон вскочил на коня и поскакал в сторону Малоярославца. По дороге он встретил офицера, посланного вице-королем с сообщением о нападении русских на этот город. Узнав, что принц Богарне считает дело серьезным, император отправил к нему своего ординарца капитана Г. Гурго. Последний должен был передать вице-королю приказание удерживать Малоярославец и известить его, что ему на подкрепление идут другие французские войска. Одновременно Наполеон распорядился, чтобы колонны 1-го армейского корпуса (маршала Даву), шедшие по Боровской дороге впереди остальных, ускорили свое движение к Малоярославцу. Оставив свою Главную квартиру и экипажи в деревне Городня (в 10 километрах от Малоярославца), император поехал вперед и в 11 часов прибыл на Бунину гору, с которой ему открылся вид на город. Отсюда Наполеон в подзорную трубу наблюдал за ходом сражения. По его распоряжению по обеим сторонам дороги, недалеко от холма, на котором он сам находился, были поставлены сильные батареи.
В это время к Малоярославцу уже подошел весь корпус Богарне. Вицекороль приказал 14-й пехотной дивизии генерала Жана-Батиста Бруссье поддержать 13-ю дивизию, уже давно сражавшуюся в городе. Около 10 часов 30 минут Бруссье перевел на правый берег Лужи 1-ю бригаду своей дивизии (18-й легкий и 53-й линейные полки).
Под дробный грохот барабанов, сливавшийся с гулом артиллерийской канонады и треском ружейной пальбы, свежие батальоны французской пехоты вступили в город. Генерал Гийемино, воспользовавшись прибытием этих подкреплений, собрал под своим командованием обе бригады 13-й пехотной дивизии и перешел в решительное наступление. После упорного боя, развернувшегося на улицах города, в домах, садах и на огородах, французы снова захватили Малоярославец и выдвинулись за его окраины.
Когда русские войска были в третий раз выбиты из Малоярославца, генерал-майор Ермолов попросил у Дохтурова подкреплений. Тотчас ему на помощь была прислана бригада генерал-майора Ф. И. Талызина 1-го из 7-й пехотной дивизии. Первым вступил в дело Либавский полк этой бригады. Солдатам было велено не заряжать ружей и не кричать обычного русского «ура». Батареи, стоявшие близ города, усилили свой огонь по французам, после чего колонна либавцев двинулась вперед в грозном молчании. С барабанным боем и развевающимися знаменами солдаты без выстрела ударили на ближайшую французскую колонну и, «истребив оную», гнали неприятельских стрелков до самой реки.