Высланный Сулейманом на разведку отряд легкой кавалерии обнаружил, что венгерская армия выстроилась в боевой порядок в центре равнины к юго-западу от Мохача. Рельеф местности являлся идеальным для кавалерийского сражения, а у обеих армий была сильная конница.

Согласно плану архиепископа Томори, тяжелая рыцарская кавалерия должна была атаковать позиции турок, смять пешие отряды, а затем вместе с пехотинцами атаковать лагерь султана. При этом большая надежда возлагалась на поддержку артиллерии.

Ганнибал, предводитель четырех тысяч немецких наемников, нанятых на субсидии Генриха VIII и Клемента VII, предложил оборудовать за частоколом артиллерийские позиции. Другой опытный командир, польский доброволец Гномский, предложил соорудить оборонительный рубеж из повозок. Оба они учитывали опыт войн XV века, в том числе гуситских. Если бы эти предложения были приняты, у венгерской армии был бы реальный шанс если не победить, то по крайней мере избежать полного разгрома. Размещенная в вагенбургах пехота, подкрепленная легкими фальконетами, задержала бы продвижение турецкой конницы, что дало бы возможность уйти венгерской коннице, а также части пехоты и артиллерии. Однако венгерские дворяне пренебрегли этими предложениями. Их рыцари и легкая кавалерия гусар были приучены атаковать противника, а не обороняться. С их точки зрения было бы трусостью и ошибкой стоять неподвижно, подобно крестьянскому ополчению, и ждать нападения противника.

Томори скрепя сердце согласился, что необходимо атаковать, если сражение состоится. Архиепископ был достаточно опытен в военном деле, чтобы надеяться в данных обстоятельствах на победу. Тем более что он даже несколько преувеличивал численность османской армии и оценивал ее в 70 тыс. человек. Чтобы ободрить своих воинов, Томори пояснил, что большую часть турецких войск составляет легковооруженная кавалерия, которая может быть рассеяна налетом закованных в латы, тяжеловооруженных рыцарей-христиан.

Другим командующим был избран некий палатин (пфальцграф), даже имя которого неизвестно. Он явно играл подчиненную роль по отношению к Томори, но, возможно, был одним из немногих, кому посчастливилось спастись. Не исключено, что тот же самый пфальцграф позднее участвовал в обороне Вены от войск Сулеймана.

Командующие венгерской армией договорились, что немецкие наемники и артиллерия останутся в лагере, как и советовал Гномский. Там же в резерве оставались король Лайош и его свита. Между тем первая боевая линия венгерских войск начала атаку. Она смяла наступавшие турецкие войска. Атакующие ударили в центр азиатской армии и прорвались сквозь него в рукопашной битве.

Рыцари атаковали правый фланг турецкой армии, а центр и левый фланг венгерской армии, состоявшие из наемной, главным образом немецкой пехоты, ровным маршем и при поддержке артиллерии двинулись вперед. Вскоре конные рыцари вступили в бой с легкой турецкой кавалерией. Турки начали отступать. Решив, что сражение идет успешно, рыцари начали преследовать отступавших турок. На самом деле их заманили в ловушку. Одновременно в бой вступили венгерские и немецкие пехотинцы, завязав в центре и на левом фланге рукопашную схватку с янычарскими полками.

Когда Лайошу показалось, что намечается успех, он скомандовал общее наступление всех венгерских войск, выведя из лагеря резерв. Там остались только артиллерия и немецкие копьеносцы. Однако туркам только это и нужно было. Их отступление было традиционной военной хитростью. Сулейман умело ввел противника в заблуждение и заставил его занять невыгодную позицию, в то время как турецкая кавалерия просто расступилась, чтобы пропустить венгров, а потом обрушилась на них с обоих флангов. Султан разместил основные силы в тылу, у склона холма. В результате венгерская кавалерия нарвалась на янычар, расположившихся вокруг султана и усиленных тяжелой артиллерией. Рыцарская кавалерия, преследуя отступавших турецких всадников, попала в засаду и подверглась ураганному обстрелу турецких пушек и мушкетеров. Началась рукопашная схватка, стрелы и копья попадали в панцирь султана, но он не был даже ранен. Исход боя решила сильная турецкая артиллерия. Рыцарская кавалерия была сметена с лица земли. Прибытие резервов во главе с королем Лайошем только усилило хаос. Венгерское войско попало в мешок, было окружено и уничтожено.

Введя в бой резервы и всю артиллерию, имея двукратный численный перевес в людях и орудиях, армия Сулеймана начала теснить армию венгерского короля к Дунаю, не давая ей возможности организованно переправиться через реку. Остатки рыцарской кавалерии отступали в беспорядке, а вот немецкие пехотинцы в лагере стойко продолжили сражаться до конца. Через полтора часа битва завершилась полной победой армии Сулеймана Великолепного.

Венгры попытались навести хоть какой-нибудь порядок в своих рядах. Но они были атакованы с обоих флангов кавалерией противника. Венгерская армия разбилась на отдельные группы. Конные рыцари скользили на болотистой почве. Спастись удалось немногим. Венгерский лагерь был захвачен и разграблен. Сражение это примечательно тем, что впервые артиллерия активно использовалась во время всей битвы.

В извещениях Сулеймана говорилось: «Милостью Аллаха моим доблестным армиям дарована победа, не имеющая себе равных».

С поля боя удалось уйти лишь нескольким венгерским эскадронам легкой гусарской кавалерии. Погибли 2 архиепископа, в том числе Томори, 6 епископов, 28 магнатов и около 500 дворян и офицеров королевской гвардии. Сам король Людовик (Лайош) II утонул в болоте, его тело нашли лишь спустя месяц. Сулейман выразил рыцарское сожаление по поводу смерти короля: «Пусть Аллах будет снисходителен к нему и накажет тех, кто обманул его неопытность: я не хотел, чтобы его жизненный путь оборвался, когда он едва лишь попробовал вкус сладости жизни и королевской власти».

В то же время султан приказал не оставлять в живых пленных. Из голов убитых по древнему тюркскому обычаю перед султаном сложили пирамиду.

Сулейман записал в дневнике:

«29 августа. Мы стали лагерем на поле, где состоялась битва.

30 августа. Выезжает султан. Приказывает солдатам привести пленных в шатер совета.

31 августа. Султан, сидя на золотом троне, принимает приветствия визирей и военных. Казнь двух тысяч пленных. Дождь льет как из ведра.

1 сентября. Секретарь по европейским делам получает приказ похоронить трупы.

2 сентября. Остальные погибшие в Мохаче. Захоронено 20 тысяч пехотинцев и 4 тысячи закованных в латы всадников венгерской армии».

С учетом убитых пленных всего из состава венгерской армии погибло около 26 тыс. человек, а спаслось не более 4 тыс. Большинство уцелевших венгерских солдат рассеялось по степи. Лишь незначительная часть перебралась через австрийскую границу.

Потери турецкой армии неизвестны, но, учитывая ход сражения, вылившегося в избиение венгерской армии, они наверняка были в несколько раз меньше, чем у венгров.

Гибель венгерского короля и значительной части венгерского правящего класса в Мохачской битве значительно облегчила туркам покорение страны.