鲁庄公叫曹刿坐上了自己的战车，以便随时商量进退。他见齐国兵马整齐列阵，便问曹刿：“这仗怎么打？”
曹刿说：“打仗要灵活多变，伺敌情而动。先看看他们的动静再说吧。”
齐军阵上，鲍叔牙见鲁国兵马严阵以待，并不出击，他料想鲁军畏惧，便下令擂鼓前进。齐国兵马闻声而动，开始全线推进。前排是铁马兵车，后面是持戈甲士，阵中埋伏着弓箭手，阵脚两边是手持盾牌的刀斧手。所有将士踏着鼓点推进，阵型严整，杀气腾腾。
鲁庄公见齐国兵马动了，一举手，准备下令擂鼓前进。
曹刿说：“主公且慢，他们现在士气正旺。再等一等，等他们打第二通鼓的时候再看。”
鲁庄公于是按兵不动。只见齐国兵马下了土坡，正向河床中间推进。此时，齐军阵中又响起一通战鼓，略显凌乱的队伍听到鼓声，又整齐排列，继续推进。
齐军行至河床中央时，鲁庄公觉得战机以至，又想下令叫鲁国兵马出击。曹刿说：“再等等，还不是时候。”
齐国兵马过了干河床，渐渐接近鲁国军队这边的土坡，此时，队伍现出了松懈。
鲍叔牙心中纳闷，他猜不透鲁国那边为何一直按兵不动。但他的人马已经开动了，此时只能进，不能退。于是他下令，第三次擂鼓，准备发起攻击。齐国兵马在这一通战鼓声中，纷纷爬上土坡。此时他们的旗帜和队列已经开始凌乱。
曹刿对鲁庄公说：“主公，该出击了。”
鲁庄公早就按耐不住了，他马上下令，擂鼓出击。曹沫等将领也同鲁庄公一样，早就耐不住性子了，听到出击令，纷纷带着本部兵马往前冲。一时间，鲁国大军如潮水般的猛然扑向敌军。
鲁军爆发式的冲锋让齐军猝不及防，齐军阵前陷入慌乱。就在这转瞬即逝的机会中，鲁国兵马冲开了齐军方阵。齐军前排人马抵挡不住，纷纷退却，而后排人马还在向前推进。前后拥挤，形成混乱。鲍叔牙连斩两三个逃兵，依然压不住溃逃。
齐桓公一看这形势，只好收缩队伍，边打边撤。鲁国军队趁势猛打，齐军开始溃逃。鲁庄公见齐军溃逃，想追击，曹刿说：“千万别追，让他们逃。”
鲁庄公到这时候已经对曹刿有了信任，他马上下令，叫全军停止追击。齐桓公乘机逃离了战场。
这一战并未重创齐国，但鲁军以少胜多，并将齐国人赶出了鲁国，可谓是军心大振，扬眉吐气。更重要的是，多年来，鲁国对齐作战多以失败告终，所以这个胜利，对于鲁庄公来说，意义非同一般。
在班师回朝的路上，鲁庄公问曹刿：“为什么齐国前两次擂鼓你拦着我不让出击？”
曹刿说：“作战，靠的是勇气。所谓‘一鼓作气，再而衰，三而竭’。等到他们第三擂鼓的时候，他们的士兵就懈怠了。而我们只擂一次鼓，士兵的勇气刚好最旺盛。正所谓‘彼竭我盈，故克之’。”
鲁庄公哈哈大笑，又问：“那么，他们败退的时候，我要追，你为何又阻拦我？”
曹刿说：“敌军逃跑有真有假，咱们得提防点。如果看到敌军的旗子倒了，车马乱了，士兵散了，那就说明他们前方没有埋伏，是真逃跑。这个时候才能追击。”
鲁庄公赞扬道：“你果然会打仗，将来可以为将。”
再说齐桓公，他回到临淄，越想越不服气。他觉得，齐僖公、齐襄公他们之所以能打胜仗，是联合了诸侯。而自己是单打独斗。于是他决定联合诸侯，再和鲁国打一次。