Кавалерийская атака провалилась, и в своих заметках, написанных на острове Святой Елены, Наполеон снимает с себя за это всякую ответственность. В первом описании данных событий, продиктованном барону Гурго, он возлагает всю вину на Нея, в то время как во втором описании он вообще не упоминает Нея и обвиняет во всем Мийо. Его сторонники обвиняют Нея в том, что он дал приказ об атаке вопреки воле и намерениям Наполеона, а Уссей утверждает, что именно маршал, а не Наполеон, ошибся, поверив в отступление Веллингтона.

На самом деле с трудом верится, что Наполеон или Ней могли подумать, будто Веллингтон отступает. Что могло в тот момент заставить Веллингтона отступить? Он успешно отразил все атаки французов, ему спешила на помощь прусская армия. Остается предположить, что либо Наполеон приказал кавалерии атаковать, полагая, что она прорвется сквозь позиции англичан, либо Ней, получив общее указание пробиться сквозь линию обороны противника, погнал вперед кавалерию, поскольку других войск со свежими силами для атаки у него не было.

Атаковать было решено кирасирами Мийо и легкой кавалерией гвардии Лефевр-Денуэтта, команда атаковать поступала подчиненным маршала Нея. Генерал Делор, командующий одной из дивизий Мило, протестовал, но Ней сообщил ему, что это приказ императора. Это заставляет предположить, что Наполеон сам отдал приказ о кавалерийской атаке; но даже если Ней имел в виду только то, что Наполеон предоставил ему возможность использовать подразделение Мийо, очевидно, что Наполеон, как главнокомандующий, мог остановить эту акцию. Согласно бонапартистской исторической традиции, Наполеон не знал о том, что происходит, поскольку в это время был вынужден покинуть свой пост, чтобы руководить сражением с пруссаками на правом фланге. Но кавалерийская атака началась вскоре после четырех часов, а в это время фон Хиллер и фон Лостхин успели доехать лишь до Парижского леса, Наполеон же находился в Бель-Альянсе.

На другом конце поля с интересом наблюдали за приготовлениями к кавалерийской атаке. Шоу-Кеннеди пишет:

Кавалерия в количестве 5000 человек вернулась вниз в долину, где была перестроена Неем, который лично ее возглавил. Под звуки горнов они двинулись в атаку, британцы смотрели на них с восхищением. Шоу-Кеннеди пишет:

Командиры армии Веллингтона бросились вперед с уверенностью тем большей, что они видели неблагоразумие этого шага со стороны Наполеона.

Пехота была построена в каре или прямоугольники в шахматном порядке. Батареи были выстроены по краю плато, и по приказу герцога, сделав последний залп по приближающейся кавалерии, офицеры и солдаты должны были оставить пушки и бежать к пехоте внутрь прямогольников, укрываясь среди них, и возвращаться обратно лишь после того, как кавалерия отступит.

Французская кавалерия наступала вверх по склону эшелоном, двигаясь по диагонали налево и приближаясь к линии Веллингтона медленной рысью. Батарея в Бель-Альянсе прекратила стрельбу, в то время как огонь английской артиллерии усилился. Батареи Ллойда и Кливза, расположенные перед бригадой Халкетта, которая лицом к лицу встречала надвигающуюся пехоту, издали последний залп, когда всадники находились от них всего в сорока шагах, от чего полегла половина передовых эскадронов. На какой-то момент кирасиры остановились, затем раздался крик — «Vive l'Empereur!», и они пошли вперед средь упавших лошадей и солдат, а английские артиллеристы побежали назад, к пехоте.

Пехота в тот момент оказалась отданной на милость хлынувшей на нее гигантской волне всадников, но она устояла. Передние ряды опустились на одно колено, опустив приклады к земле и ощетинившись штыками, пока задние ряды стреляли поверх их голов, так что квадраты пехоты были непобедимы. Кавалерия шла в наступление, но лошади шарахались прочь от штыков, а их всадники рубили воздух своими саблями и пиками. Более того, из-за шахматного построения кавалерия не могла, атакуя один квадрат, избежать флангового огня других; будучи сами очень уязвимы, они смогли причинить относительно небольшой ущерб. Однако нашествие такой массы кавалерии на английскую линию представляло собой тревожное зрелище, так как кирасиры и уланы свободно разъезжали между квадратами, покрывая собой весь гребень холмов между Ла-Э-Сент и тыловой частью Угумона. Покинутые батареи переднего края также находились в их руках, и для Веллингтона было удачей то, что они не имели возможности их использовать. Уссей указывает на то, что если бы хоть некоторые из кавалеристов имели при себе гвозди без шляпок и молотки, пушки англичан, вместе с их планами, можно было быстро разрушить.

Граф Эксбридж построил отряд тяжелой кавалерии для контратаки. Когда французская кавалерия была уже значительно дезорганизована, он повел на нее своих солдат и без особого труда обратил их в бегство. Артиллеристы покинули пехоту и вернулись к своим орудиям, пока французские стрелки двинулись ползком, расстреливая пехоту.

Отброшенные вниз, в долину, кирасиры и уланы быстро перестроились, и Ней повел их вверх по склону в новую атаку. Было больше половины пятого, когда к востоку от французской линии, в отдалении послышалась пушечная пальба. Пруссаки вступали в бой.

Хотя к четырем часам вблизи Парижского леса в распоряжении Блюхера была половина пехоты Бюлова и значительная часть его кавалерии, прежде чем атаковать французов, он предпочел бы дождаться остальных войск. Но срочное сообщение от Веллингтона, гром французской канонады и вид атакующих кирасиров Мийо, которые были видны ему на расстоянии, заставили его решиться вступить в бой немедленно. Он сделал соответствующие приготовления, и его солдаты появились из-за деревьев, пехота Лостхина — с одной стороны от дороги на Планшенуа, а люди Хиллера — с другой, их передний край прикрывали два кавалерийских полка и три легкие батареи. Эти батареи начали стрелять по кавалерии Домона и Сюберви, последние медленно отступали, оставалась лишь готовившаяся к атаке пехота Лобау. Пруссаки начали артиллерийскую стрельбу отчасти для того, чтобы дать знать своим союзникам, что они близко, и для всех на линии Веллингтона было огромным облегчением узнать, что помощь наконец прибыла.