El lunes 5 de mayo de 1862, a las 9:30 de la mañana, el general Ignacio Zaragoza avistó al enemigo, el ejército francés, por el rumbo de la Hacienda de Rentería. Al mediodía se abrió el fuego de los cañones por ambas partes en el cerro de los Fuertes de Loreto y Guadalupe. De esta manera, inició la batalla que a 160 años de distancia forma parte de uno de los pasajes de la historia de México por su llamado a la unidad, el patriotismo y la defensa de la soberanía. 

La magnitud heroica de este acontecimiento quedó plasmada en diversas litografías de artistas del siglo XIX y XX, algunos de ellos combatientes en la misma hazaña militar, las cuales fueron compartidas por la Secretaría de la Defensa Nacional (Sedena) . De acuerdo con los anaqueles de la historia, al mediodía, se desprendieron las columnas de ataque, de zuavos, infantería de Marina y cazadores a pie hacia el cerro de Guadalupe. Ignacio Zaragoza, que había establecido su cuartel en el Templo de los Remedios, mandó que rápidamente la Brigada Berriozábal reforzara a Loreto y Guadalupe, mientras que el cuadro de carabineros a caballo ocupó la izquierda de aquellos para que carga en el momento oportuno.

 El Batallón Reforma, de San Luis Potosí, perteneciente a la Brigada Lamadrid, salió al auxilio de los cerros, mientras que el Batallón de Zapadores ocupó la falta del montículo para frenar la marcha de una columna francesa combatiendo cuerpo a cuerpo. Las baterías francesas, puestas a una distancia poco eficaces, fueron atacadas por los viejos y contados cañones mexicanos. El Sexto Batallón de la Guardia Nacional de Puebla, comandada por Juan N. Méndez, había logrado contener a los invasores. Alrededor de las 2 de la tarde, tras hora y media de fuego, el ejército francés había agotado gran parte de su parque, pero eso no impidió que se reagrupara y atacara de nuevo. El redoble de los tambores se mezcló con el olor a la pólvora y los clarines mexicanos acompañaron las órdenes del general Miguel Negrete que llamó al combate. 

El general Lorencez ordenó tres brutales cargas que fueron rechazadas de forma consecutiva en toda la línea con valor y dignidad de las tropas mexicanas. La primera fue atacada por brigadas de la columna Berriozábal y los zapadores de Morelia de la División Negrete. La caballería del general Álvarez, situada a la izquierda de Loreto, aprovechó la primera oportunidad para cargar con fuerza y evitar la reorganización del enemigo. Una segunda columna atacó el fuerte por el cortado noreste y también fue rechazada. Momentos antes de las 4 de la tarde tuvo lugar otro combate en la llanura noreste de Puebla, la cual era defendida por el general Porfirio Díaz, un cuerpo de la Brigada Lamadrid y otro de la caballería de Álvarez, quienes rechazaron la columna enemiga. La escena que ordenó la retirada fue avizorar a un combatiente mexicano arrojar una bala de cañón a un militar francés.

 Ante la derrota, los invasores se replegaron hacia la hacienda de San José. El general Zaragoza ordenó su persecución, pero poco antes de haber pasado el límite de los cerros, ordenó al general Díaz hacer alto, pues observó que la fuerza de aquel contingente, aunque derrotado, era superior. Los invasores se retiraron y Zaragoza mantuvo a la vista alrededor de las 7 de la noche, hora en la que las tropas enemigas se concentraron en la Hacienda de los Álamos para curar a sus heridos. La batalla terminó.

 A las 5:49 de la tarde, el general Zaragoza comunicó a sus superiores y al mundo: “Las armas del Supremo Gobierno se han cubierto de gloria: el enemigo ha hecho esfuerzos supremos por apoderarse del Cerro de Guadalupe, que atacó por el oriente de izquierda y derecha durante tres horas: fue rechazado tres veces en completa dispersión (…) Sírvase vd. dar cuenta de este parte al C. Presidente”.