На эйлауском поле конная артиллерия Ермолова стояла на правом фланге генерал-лейтенанта Н. А. Тучкова, где замерзшие болотца и ручьи хоть как-то прикрывали русские позиции с фронта и затрудняли неприятелю маневрирование кавалерией и тем более его столь эффективной тяжелой артиллерией. Канониры Алексея Петровича приняли активное участие в артподготовке, продолжавшейся не менее трех часов кряду. А дальше они почти полдня простояли без дела: неприятель не очень-то лез на рожон через болотистую равнину. Поначалу основные события развернулись в центре, у генерал-лейтенанта барона Фабиана Вильгельмовича фон дер Остен-Сакена, где под прикрытием снежной пурги 70-пушечная батарея русских в кроткий срок превратила целый корпус маршала Ожеро в свежий «фарш», а его командующий с тяжелым ранением вышел из строя. Затем 4—6 тыс. гренадер Дохтурова чуть не проломили вражеский центр! Наполеона спас маршал Мюрат своей легендарной кавалерийской атакой, когда вся французская кавалерия – 11 с лишним тысяч кавалеристов – рассекла русский центр, и на поле боя восстановилось хрупкое равновесие. Потери, понесенные противниками, ужаснули даже Ермолова, который наблюдал за ходом боя с правого фланга. Но затем к Эйлау подошел мощный корпус французского «железного маршала» Даву, и левому крылу русских под началом Остермана-Толстого пришлось очень туго: его фланг вынужденно «загнулся» под углом почти 90 градусов к центру. Не спас положения и ввод в дело резервной дивизии генерала H. М. Каменского-младшего. Назревала катастрофа! Главнокомандующий Л. Л. Беннигсен лично отправился поторопить прусский корпус Лестока, усиленный русским Выборгским пехотным полком и двумя казачьими полками, шедший от Альтгофа к Эйлау на помощь русским. На Лестока наседал корпус Нея, с трудом сдерживаемый арьергардом. На подход пруссаков нужно было время, а Даву решил не дать его неприятелю и ломил что было сил, введя в бой две из трех своих образцовых дивизий: Гюденна и Морана. Французы захватили господствующие над самым левым флангом высоты и уже принялись поливать картечью истекающие кровью полки Остермана-Толстого.

В. И. Машков. Портрет Л. П. Ермолова. Гравюра. 1815 г.

В этой критической ситуации, когда дорога в Россию для армии уже оказалась перерезана, полковник Ермолов снялся с правого крыла со своими двумя ротами конной артиллерии. Галопом прискакав на левый фланг, к месту прорыва французов, он стремительно развернул все свои 36 пушек. Отослав в тыл передки и лошадей, Алексей Петрович рявкнул своим солдатам: «Ни шагу назад! Стоять и умирать!» – и открыл такой ураганный картечный огонь в упор, что тут же уложил неприятеля в глубокий снег! Почти два часа без перерыва ермоловские батареи стреляли так быстро, четко и метко, что в воздухе постоянно кружились обломки оружия, взлетали каски, кивера, оторванные ноги лошадей и руки всадников, сжимающие сабли! Наступление Даву оказалось остановлено.

А затем наконец подошел запыхавшийся корпус Лестока, сходу вступивший в кровавый бой. Канонирам Ермолова удалось перевести дух, пока пруссаки и казаки Платова под звуки бравурного марша контратаковали корпус Даву. Спасать положение французов был брошен генерал Фриан, прикрывавший отход братьев по оружию. Но и пушкари Алексея Петровича показали, что есть еще порох в пороховницах! Они переносили свои орудия на руках все дальше и дальше вперед, поддерживая Ле стока с фланга. Уже Даву пришлось приложить все свое мастерство, чтобы отойти на исходные позиции и там закрепиться. 12-часовую мясорубку остановила рано опустившаяся зимняя ночь, но израненные и порядком обескровленные армии остались стоять на поле сражения, ожидая приказов своих главнокомандующих. Первым, как известно, все же отошел Беннигсен. И хотя кое-кто из современников, а потом и историков его за этот шаг пытался корить, но у него были на то причины: он все свои резервы уже ввел в дело, а у Бонапарта еще имелись опоздавший и почти нетронутый корпус Нея, простоявшая без дела Старая гвардия и на подходе – корпус Бернадота.

Парадоксально, но за подвиг при Эйлау (а до этого еще были Голымин, Морунген и Вольфсдорф) Ермолов получил не орден Св. Георгия 3-й степени, как об этом рапортовал его начальник П. А. Багратион. Его наградили орденом Св. Владимира 3-й степени.

Успех позднее посчитали всецело заслугой начальника артиллерии правого фланга молодого Кутайсова.