Mimo tego Dwernicki nie chciał się wycofać, przeszedł za Stoczek i zajął stanowiska przy drodze do Żeroncina. Geismar, wobec swej zdecydowanej przewagi, był pewny zwycięstwa. Chcąc zmieść Polaków, podzielił swój korpus na dwie kolumny, które miały z dwóch stron spaść na wojska polskie i roznieść je w pył. Dwernicki czekał spokojnie. Gdy tylko zobaczył atakujący pierwszy korpus, ruszył na niego czterema szwadronami ułanów. Dragoni nie byli w stanie dorównać w walce wręcz polskim ułanom, pobici rzucili się w stronę swego drugiego pułku dragońskiego, ale wtedy z boku uderzył na nich rtm. Lewiński. Na ten widok kolumna rosyjska zaczęła walić z kartaczy, polska piechota odpowiedziała podobno pieśnią „Jeszcze Polska nie zginęła”. Dwernicki zaś na czele jazdy uderzył na nieprzyjaciela. Po krótkiej walce Rosjanie rzucili się do ucieczki, zostawiając na polu całą artylerię.
W bitwie strona rosyjska straciła 180 ludzi, 100 dostało się do niewoli. Polacy zdobyli 246 koni i 11 dział. Zginęło 27 żołnierzy, ponad 60 było rannych.
Rząd Narodowy za bitwę pod Stoczkiem mianował Dwernickiego generałem dywizji.
