由于克卢克并没有直接向巴黎前进，而是向东旋转，以配合比洛指挥的德第二集团军围歼法第五集团军。这样，德军旋转战线上的侧翼就要从巴黎的近边经过，并且还要横越法第六集团军的前方。霞飞当时还不能迅速把握这个机会，他还是命令部队继续后撤。但是，巴黎卫戍司令加利埃尼将军马上看清楚了这一点，他兴奋地喊道：“德军把侧翼送上门来了！德国人怎么这样蠢！我不敢相信有这样的事，这太好了。”加利埃尼立即命令毛老里的法第六集团军准备攻击德军的右翼。接着，加利埃尼又打电话给霞飞，请他批准攻击行动，但霞飞没有表态。加利埃尼又驱车驶往英军司令部，希望赢得他们的支持，但英军参谋长表示对攻击德军右侧翼的计划并不感兴趣。
9月3日傍晚，克卢克抵达马恩河，而他所追赶的朗勒扎克第五集团军和他外侧的英国远征军已在当天早些时候渡过马恩河。克卢克不顾最高统帅部要他与比洛齐头并进的命令，准备立即于次日清晨渡河，继续他追逐第五集团军的内圈行动。法国第五集团军，尽管不是什么溃不成军，但情况确实不太妙。此时，军中在吹着一股失败主义之风。10天以来，法国丧失了10个大城市，丧失了大片国土，还丧失了1/6的人口。整个法国笼罩着一片乌云。不过，不管如何焦头烂额，第五集团军总算渡过了马恩河，同敌人拉开了相当的距离，这为霞飞重新发动攻势提供了条件。
在这一天中，德军行军40～45公里，士兵们到达宿营地时，倒在地上，疲惫不堪。在随后的战斗中，不少德军就是由于累得寸步难行，简直是在睡梦中被俘的。当时酷暑难耐，这些德国兵只是明天或后天可到达巴黎的希望在支撑着他们，而军官们也不敢拆穿对他们的蒙骗。在企图一举消灭法军的狂热中，克卢克既累垮了他的士兵，也远远超过了他的给养车队和重炮队。在他看来，法军在10天节节败退以后，决不会在一声军号之下，便有可掉转头来进行反击的士气和能力。
9月4日，克卢克一面向前挺进，一面直言不讳地告诉最高统帅部，他无法执行要他留在后面作为德军第二集团军侧卫的命令。克卢克认为要等比洛的德第二集团军赶上来，势必停止进军两天，这将大大削弱德军的整个攻势，给法军以重振旗鼓、自由行动的时间。事实上，比洛的第二集团军也同样疲惫不堪。于是，克卢克把最高统帅部的命令摆在一边，继续向东南推进，换言之就是距离巴黎越走越远了。
在柏林，从德皇到普通百姓都认为法军即将被彻底消灭，德国的胜利即将到来。在前线，各路德军并不把这场决战看成是一场战斗，认为只不过是围歼而已。只有一个人不以为然，他就是小毛奇。他和霞飞不同，他对自己的命运毫无信心。有关的情报证实了法军正在进行调动和集结，准备从巴黎方向向他们的右翼发动进攻。小毛奇最为担心的情况变成了现实。于是，小毛奇只好决定停止右翼前进。在胜利即将唾手可得之际忽然停止右翼的进攻，这在不出两周就将继任小毛奇担任德军总参谋长的陆军大臣法金汉将军看来，简直是神经错乱。公平地说，这不是小毛奇的智穷才尽，而是德国的时机不多了。小毛奇从法军的行动中，已正确地看到它们对德军外侧构成的威胁，并采取了恰当的和明智的措施作为对策。他的命令的惟一缺陷只是为时太晚。若不是加利埃尼的快速行动，也许小毛奇的命令还是可以及时挽回危险局面的。
同一天的早上，法军侦察机的报告使加利埃尼看到了他必须立即行动的时机。克卢克部队向巴黎东南方向的冒险挺进，已使他的殿后部队成了毛老里的法第六集团军和英军进攻的目标。上午9时，在还未取得霞飞同意的情况下，加利埃尼就向毛老里发布预令，让他先作好战斗准备。然后他给总司令部打电话，请霞飞下达攻击的正式命令。但霞飞未置可否。
其实，霞飞也是有反攻计划的，而且计划里面也包括使用毛老里的第六集团军进攻德军右翼外侧这个打算在内。霞飞希望再有一天时间，好让增援部队赶到，让第五集团军作好部署，让他有较充裕的时间争取英军的配合。听完加利埃尼的请求后，霞飞面对作战地图，思考着。霞飞是个过于沉着的人，他可以一言不发地坐在椅子上整日地思考，而不管别人议论他什么。
下午，当加利埃尼又打电话来时，霞飞终于批准让毛老里的第六集团军从马恩河北岸发动进攻，并且于当晚10时下令法军其他部队停止后撤，于9月6日开始发动全面反攻。
然而，英国人却拒绝执行这项反攻计划。霞飞着急了，亲自于9月5日下午前往英军司令部说服英军司令弗伦奇爵士。最终，弗伦奇答应了霞飞的要求，并表示将竭尽全力参加战斗。傍晚，霞飞回到自己的司令部，向部队发布了一项简短的动员令：“我们马上就要参加一个会战，这是关系我们国家命运的一战。撤退的阶段已经结束，现在我们应全力以赴，向敌人进攻并把他们逐回，部队倘若不能再前进，那就不惜一切代价守住阵地，宁肯战死而决不后退。在当前情况下，任何示弱的行动都是不能容忍的。”
双方在这个决定性时刻之前所作的兵力部署是值得注意的。在巴黎到埃佩尔内一带作战的是德国第一、第二集团军，共18个步兵师和5个骑兵师；法国方面是法国第六集团军，英国集团军，法国第五、第九集团军，共35个半步兵师和8个半骑兵师。在埃佩尔内到凡尔登一带作战的德军是第三、第四、第五集团军，共26个步兵师；法国方面是第四、第三集团军，共19个半步兵师和1个骑兵师。由此可见，法军在战线西翼的兵力占双倍优势，这就预示着在即将发起的进攻中法军必定获胜。
双方9月4日的决定导致联军实行全线进攻战役，历史上称之为“马恩河会战”。此次战役是在巴黎到凡尔登一线进行的。
马恩河战役因敌对双方在下列许多单独方向上进行了最积极的战斗而闻名，这些方向有：乌尔克河、蒙米雷伊附近、费尔沙姆彼努阿兹、维特里勒弗朗索瓦和阿尔贡山凡尔登以南 。9月5日，法国第六集团军开始向巴黎东北运动，以便在乌尔克河占领出发位置。然而他们未能如愿以偿，因为那里的德军预备队第四军作为德国第一集团军防备巴黎方向的屏护队，发现了法军的活动。为了查明情况，德军决定向法军发起攻击。这次冲突出乎法国第六集团军意料之外。发生了遭遇战，结果法军受阻并被打退。德军在这个局部地区比法军弱，总共才15个营、72门火炮，所以决定撤回出发位置。
9月5日，当克卢克集团军经过巴黎东面，可以望见埃菲尔铁塔时，其右后方侧翼受到毛老里的法第六集团军的袭击。克卢克立即命令第三和第九军回过头去对付毛老里，而这两个军的任务是负责掩护德第二集团军的右翼的。所以他们的撤退，使德第一集团军和第二集团军之间，产生了一个宽达20英里的缺口。因为面对着这个缺口的英军，已经迅速地撤退，所以克卢克才敢冒这个危险。对德军来说，取胜的关键就在于它能否在法军主力部队和英军利用这一缺口突破自己的蜂腰部之前，击溃法军的两翼，即毛老里的第六集团军和福煦的第九集团军。克卢克重点对付毛老里的部队。毛老里快要顶不住时，请加利埃尼从巴黎城内速派兵增援，这样毛老里最终没被克卢克打垮。
9月6日凌晨，法军开始进攻。初期战斗发生在第六集团军地带。尽管德军进行了顽强的抵抗和反冲击；法军在乌尔克河以西地域仍在向前推进。同一天，法国第五集团军开始进攻，但行动缓慢而谨慎，时常停滞不前和构筑掩体。德军在法国第五集团军的进攻地带曾筑起防御工事，有一条连续的掩体线，成功地阻止了法国第五集团军向前推进。第五集团军的一些部队甚至被德军进行的反冲击打退到出发位置。正面的其他地段也发生了激战，但法军当天的战果不大，而在许多地方德军甚至在某种程度上还逼退了法军部队。
应当指出，进攻的第一天法军炮兵的战斗行动是成功的，炮兵在几个单独方向上以致命的火力阻止了德军的冲击。例如，福煦的第九集团军的炮兵阻止了德国近卫军的进攻。在正面的这一地段上，法国炮兵在炮兵连的数量上超过德国。法国炮兵阵地掩蔽得很好。德国炮兵对它束手无策。德国步兵在炮火射击下竭力要挖壕隐蔽，但是土木工具不足，因此他们把刺刀、带把杯子、饭盒、鞋后跟、铅笔刀等等都用上了。
战斗继续到次日，但是情况已发生了很大变化。德军展开3个军来对付乌尔克河以西的法国第六集团军，中午开始进攻，德军获得小胜。法军统帅部为了加强该地的兵力，急忙调来1个师，一部分乘火车，一部分乘汽车。为此，调用了巴黎的1200辆出租汽车，在一夜间将一个步兵旅运送50公里以外。这是历史上第一次用汽车运输调动兵力。9月7日清晨，德军获悉法军已于前一天转入总攻，这个消息告诉克卢克：在他的集团军右翼侧进行的战斗说明，法军统帅部正在实现其包围德军整个正面右翼侧的意图。毫无疑问，法国人为此而拥有优势兵力。德国第一集团军的处境十分严重。鉴于上述情况，克卢克从正面的南段撤回其最后的第三、第九军，令其以强行军赶到乌尔克河对岸。这两个军在两昼夜内完成了64～82公里的急行军。
9月7日这一天的主要战事都发生在乌尔克河，正面其他地段的情况无重大变化。至于法国第五集团军和英国集团军的行动，则它们正跟在撤退的德军后面缓慢前进。当天傍晚，法国第五集团军、英国集团军和法国第六集团军的翼侧紧密衔接，建立了联军左翼侧三个集团军的连续正面。
9月8日，战斗继续进行，英国集团军到达马恩河。法国第五集团军前出到蒙米雷伊一线，没有遇到敌人多大抵抗，它的2个师进入蒙米雷伊以北和以西德国第二集团军右翼侧的后方，迫使德第二集团军司令官皮洛夫再次撤走其右翼侧，将德国第一和第二集团军之间的缺口又扩大15公里。到9月8日午夜，英国集团军同法国第五集团军的基本兵力已入德国第一和第二集团军之间。克卢克集团军在英国集团军和法国第六集团军之间从西、南两面受到夹击。在圣贡德沼泽地以东是德军占上风。
德国第一集团军的左翼和第二集团军的右翼被迫撤退，导致9月9日马恩河交战注定失败的结局，意外地给法英联军带来了惊人的胜利。当天，德国第一、第二和第三集团军司令官都作出了退却的决定。德军最高统帅部面对无可挽回的既成事实，于9月10日17时30分，以统帅部的命令批准了其“常胜”军正在进行的退却。9月9日，德国第四和第五集团军仍在继续进攻，虽然战果不大。自9月11日起，两集团军也向北面方向撤退。
于是，在战争进程中发生了一个重要事件——德军从巴黎一带撤退。德军的撤退使英国人和法国人感到意外。此事是9月9日夜从截获的敌人无线电报中得知的，到9月10日晚才向法国各集团军发布追击令。德国各集团军的撤退几乎未遇到法军和英军的干扰，因而德国各集团军得以在9月12、13两日设防固守。
尾随德军前进的法军部队于9月13、14日两天内在瓦兹河到凡尔登全线又与敌人发生接触。法军统帅部断定德军将继续撤退，并将一直向北几乎撤到比利时边界，所以向法国各集团军下达继续进攻的任务，以第六集团军的兵力包围德军配置的右翼侧为主要目的。然而联军（英国集团军，法国第六、第五集团军）的进攻被在埃纳河右岸制高点上已筑好防御工事的德军所阻止。在9月13、14日两天内，德国第七集团军的两个军来到战场，堵塞了德国第一和第二集团军之间那个长期使德军受到严重威胁的缺口。
法军统帅部最后才证实，同法军战斗的并非撤退的敌军后卫，是敌军的主力，并且德军也不打算继续撤退。因此，霞飞决定从9月15日起停止进攻行动，并下令在已占领的地区设防固守。联军从当天起，在瓦兹河到瑞士国界的全线上转入防御，固守他们于9月15日傍晚夺得的阵地。至此，马恩河会战结束。协约国军粉碎了德军的速战速决的计划，保住了巴黎，遂使第一次世界大战中的西线战场形成了胶着状态。这场会战的战略性结果十分巨大，德国人丧失了其优先击败法国再转过身来对付俄国的惟一一次机会。
9月5日至12日的马恩河会战，是联军的一次战略性进攻战役。前苏联军事历史学家H.A.塔连斯基称之为“一次大规模的总决战”。在这场会战中，交战双方先后投入150万的兵力，伤亡人数在30多万以上。其中，法军阵亡2.1万人，受伤12.2万人；德军阵亡4.3万人，受伤17.3万人。自大战爆发后的一个多月的时间内，德军遵循史里芬定下的基本方针，迅速穿越比利时领土向法国本土挺进。那时整个德国，甚至几乎全世界，都深信德军会很快胜利，巴黎即将被占领。然而，当德国人的胜利似乎唾手可得，法国人的灾难迫在眉睫时，协约国军却在马恩河畔转败为胜，因而被人们称为“马恩河畔的奇迹”。美国著名战史专家米德尔顿在论及协约国将领中谁对马恩河会战的贡献最大时说：“历史表明，要求得到‘马恩河战役得胜者’这一称号的颇不乏人，但加利埃尼比起大部分人更是名正言顺”。
马恩河战役是法国在战略上的一次决定性胜利，它预示着西线运动战的结束和阵地战僵局的开始。接着在1914年岁尾的几个月里，发生了一系列的交战，德军向埃纳河后撤，跟踪退却之敌的协约国联军，在第一次埃纳河战役中进攻德军的防线，成了阵地战的首次尝试。随后，在一连串的血战中，双方轮番试图迂回对方的翼侧，史称“奔向大海”。
在马恩河战役之后，战争不断扩大和发展，直到把东西半球的国家都卷了进去，并把各国陷入任何一种和约都无法解决的世界冲突之中。马恩河战役之所以成为影响全世界的决定性的战役之一，并不是因为它决定了德国的最终失败或协约国的最后胜利，而是因为它决定了战争还须继续打下去。霞飞在开战前夕对战士们说过，不能后退。后来，也确实没有后退。各国被困在一个陷阱里，这是一个在战争头30天里没有打出结局而形成的陷阱，这个陷阱过去没有出路，现在仍然没有出路！
