Вяземская битва в сражениях Отечественной войны стоит особняком. И прежде всего, потому что это был первый бой русских и французских войск, в котором победа по всем военным канонам осталась за нашей армией — французы покинули поле боя. Кроме того, поражение при Вязьме нанесло войскам Наполеона мощный материальный и моральный урон, который во многом стал залогом будущего разгрома при Березине. Важным стал выигрыш битвы и в психологическом плане — Вязьма была одним из самых пострадавших от наполеоновского нашествия городов, она была разграблена и опустошена, не пощадили французы и древнерусские храмы.
На всём пути от Малоярославца до Березины, если не учитывать налёты на отступавших французов со стороны казаков и партизан, бой при Вязьме был одним из двух (наряду с битвой при Красном), выделяемым русской историографией как сражение. Сражались авангард русской армии с арьергардом французской. Наполеон, отступая из Москвы, добрался до Вязьмы 31 октября и решил произвести смену своего арьергарда. Если до этого отступление прикрывал корпус маршала Луи-Николя Даву, то теперь эта роль выпала на корпус маршала Мишеля Нея.
Войска французов в ходе отступления сильно растянулись, поэтому на арьергард возлагалась непростая задача: стать надёжным заслоном этой длинной колонны. Бонапарт считал рискованным оставаться в Вязьме надолго, поэтому основные силы его армии должны были двигаться дальше, не дожидаясь остальных. А Ней должен был стоять и ждать, пока мимо него не пройдут те войска, которые Наполеон считал ещё боеспособными. О дезертирах, больных и раненых французский император не беспокоился, но вот собрать воедино тех, кто ещё был в состоянии воевать, он желал.
До подхода русского авангарда к Вязьме её ещё не успел покинуть 4-й пехотный корпус Богарне, 5-й корпус Понятновского и арьергардный корпус Даву. Всего силы французов насчитывали примерно 37 тысяч солдат и офицеров. 3 ноября подошедший к Вязьме авангард русской армии под командованием генерала Милорадовича и атамана Платова (24 500 человек) атаковали неприятеля, разрезав на две части итальянский корпус Богарне, и заняли позицию на Смоленской дороге. Отрезанный корпус Богарне и корпус Даву оказались в критическом положении, солдаты первого просто бежали в беспорядке, поэтому уже ушедшая вперёд часть итальянского корпуса и польский корпус Понятовского вернулись на помощь французскому маршалу, оттеснили русских со Смоленской дороги и отошли к высотам у Вязьмы, где находился со своими войсками Ней.
Собравшись вместе, французы, итальянцы и поляки, сначала попытались организовать оборону, а затем, после нескольких успешных атак наших войск, решили вместе отступать и догонять основные силы. Последним под натиском русских войск город покинул Ней, взорвав мост через реку Вязьма. Какое-то время русские ещё догоняли французов — до Дорогобужа, нанося им ущерб, уничтожая мелкие отряды после чего бои затихли. Главная армия Кутузова в это время двигалась на Ельню, продолжая совершать так называемый фланговый марш параллельно отступавшему Наполеону.
В Вяземском сражении французы потеряли 6 тысяч человек убитыми и 2,5 тысячи пленными. На следующий день после битвы пошёл снег, который ухудшил из без того незавидное положение усталой и голодной французской армии. Ней писал начальнику главного штаба маршалу Бертье: «Без преувеличения, по всей дороге плелись около 4 тысяч человек от всех полков Великой армии, и не было никакой возможности заставить их идти вместе».