就在法军欣喜万分的时候，却意外地碰到了奥地利军队。在多拉·巴蒂亚河谷上，只有一条狭窄的通道，奥军镇守上方，死死阻挡住了法军的前进道路。拿破仑强行突破敌军，终因地势险要而败了下来。法军将士们又一次遇上了困难，但是，历经艰辛劳苦才越过阿尔卑斯山，绝不能就此放手。拿破仑和将领们经过研究，终于有了办法。他们让大部队隐蔽下来休息，然后让小股部队轮番进攻奥军，使他们无法休息。到天黑的时候，大部队开始行动。为了不使敌人察觉，道路铺上了一层厚厚的麦秸和粪草等，用衣被包上炮车轮子，不让车有任何动静。这样他们又神不知鬼不觉地从敌人眼皮底下溜了过去。等到敌人察觉时，拿破仑已走得无踪无迹了。法军迅速逼近奥军总部亚历山大里亚，这时梅拉斯才恍然大悟，他立刻布置部队向亚历山大里亚集结，同时，又派兵迎战法军。
1800年6月4日至9日，法奥两军在喀斯特姆奥和尼斯两地展开会战，结果法军大胜，歼敌1万余人，自己却只伤亡几百人。拿破仑看准时机，迅速调整力量，把主力2.7万人集中在托尔托纳北面的沃盖附近，认为那里将是法奥两军大战之地。同时，他又命令得力大将德赛率领一支部队前往托尔托纳以南，堵截奥军退路。这个计划差点使法军全军覆没，拿破仑没有想到，法奥两军大会战出其不意，在亚历山大里亚东南的一个小村庄马伦哥打响了，而他的部队却派往别处！6月14日，他在沃盖等奥军，马伦哥却传来消息：法军大败！战略要地马伦哥、卡斯特尔切利奥洛落入敌手中。奥军全军出动，向法军进逼过来。拿破仑迅即赶往前线，指挥作战。但因兵力有限，法军处境危险。此时，奥军却一片欢腾，梅拉斯更是兴高采烈。他当时就派人回维也纳向皇帝报捷，高兴地说：“拿破仑坚持不了多久了，胜利是属于我们的。”说完，他就离开战场，回到了亚历山大里亚。
虽然法军在危险面前一片混乱，拿破仑却镇定自若，沉着指挥战斗。当他听说战略要地失守，便赶到士兵那里，首先训斥士兵不该丢掉阵地，说：“你们玷污法国兵团，你们不配称为法兰西共和国的军队！”然后威胁道：“我让参谋长在你们的团旗上写上：他们不再属于法国兵团。让全军都知道你们是胆小鬼！”士兵们听了拿破仑的训斥，谁也不敢出声，都感到颜面无光。突然，一个士兵大声喊道：“我们不是懦夫，请不要写那几个字，我们不想终身受耻辱。请再给我们一次机会，我们决心把失去的阵地夺回来。”话音刚落，其他士兵也纷纷赞同，表示要夺回阵地，拿破仑看到这种情况，内心感到很高兴，他同意了大家的要求，同时告诉大家，德赛兵团马上就会赶来援助！士兵们发出一阵怒吼，纷纷冲向敌人。其他兵团的士兵也受到了激励，人人努力奋战。正当双方激战之时，德赛兵团及时赶到，法军士气大振，勇猛进击敌军。作战当中，德赛被击中身亡，但将士们不但没有动摇前进的信心，反而决心痛击敌军。终于，奥军大乱，丢盔弃甲，血肉横飞，全军溃败。
法军取得了最后的胜利。6月15日下午，奥军元帅梅拉斯签署了停战协议。马伦哥会战，拿破仑以其卓越的才能和过人的胆识，在十分不利的条件下，扭转乾坤，最终取得胜利，创造了军事史上极为少见的奇迹。他也由此巩固了法兰西共和国的地位。