В начале сентября к Гирсову выступил десятитысячный турецкий отряд. Казачьи заставы отступали, огнём турок не встречали: Суворов заманивал противника ближе к укреплениям. Позже казакам было приказано оказывать туркам посильное сопротивление. Турки, уверенные в том, что основные силы русских сосредоточены в замке, подошли вплотную к редутам и к Московскому ретраншементу. Массированную атаку на ретраншемент отразила артиллерия полковника Бахметьева. Турки отступили. Тем временем Суворов сосредоточивал силы для наступления по левому берегу Боруя. В атаку с полковником Мачабеловым пошли Севский и 2-й Московский полк — из войск Милорадовича. После битвы Суворов выделял командира 2-го Московского полка Гагарина, который с берегов Дуная ударил во фланг турецких позиций. Турки были отброшены — и начали беспорядочное отступление. Суворов лично возглавил кавалерийский отряд преследования. Русская кавалерия добивала бегущего противника на протяжении тридцати километров. Осмотрительные действия Суворова в Гирсове, когда вся операция была проведена с образцовым хладнокровием, без преждевременной атаки и чрезмерного увлечения преследованием противника, опровергают представления о Суворове как о прямолинейном волевом генерале — «сорвиголове». Первым это понял Румянцев, внимательно следивший за положением дел в Гирсове.
Возвратившись в Гирсов, Суворов подвёл итоги дня: «совершенно приобретённая над неприятелем победа». Турки потеряли более тысячи только убитыми. В корпусе Суворова было 10 погибших и 167 раненых. Суворов не забыл упомянуть их по именам в реляции: «В плен взято до двухсот человек, но из них большая часть от ран тяжелых умерли, а 50 живых приведены. С нашей же стороны убиты: Венгерского гусарского полку капитан Крестьян Гартунг, вахмистр 1, капрал 1, гусар 6, мушкатер 1, лошадей строевых 25, казачьих 6; тяжело ранены порутчики: Андрей Каширинов и Гаврила Зилов, прапорщики: Василей Ладович и Георгий фон-Блюм, полковой лекарь Штейдель; сержант 1, гранодер 9, мушкетер 31, бомбардир 1, гусар 18, сотник 1, козак 1. Легко ранены: подпорутчик Федор Кусаков; прапорщики: Дмитрий Волженской и Алексей Исаков; гранодер 15, мушкатер 46, бомбардир 1, гусар 25, сотник 1, казаков 9, лошадей строевых 38, казачьих 8». О раненых в гирсовском лагере заботились рачительно: так, Суворов отметил, что в отряде князя Мачабелова из ста раненых ни один не умер.
В журнале военных действий первой армии о Гирсовском сражении была сделана обстоятельная запись, достаточно точно отражающая обстоятельства сражения: «От генерал-майора Суворова об одержанной при Гирсове над неприятелем победе получен обстоятельной рапорт следующего содержания:
Сего месяца на 3-е число ввечеру, в расстоянии от Гирсова верст за 20, показалась на высотах неприятельская конница, которой по примечаниям было до трех тысяч, и расположилась тамо на ночлег, не чиня никакого препятствия и нападения на расставленные от Гирсова к Бабадам для сообщения с корпусом генерал-порутчика и кавалера барона Унгерна казачьи форпосты. А 3-го числа поутру в 7-м часу, оная неприятельская конница, сделав движение к Гирсову, начала приступать к отъезжим казачьим форпостам так близко, что оные принуждены были от своих постов податься к Гирсову. За сею конницею, по приближении к Гирсову верст за шесть, открылась неприятельская пехота, построенная в три линии, числом, по уверению пленных, более 4000, которой фланги и ариергард прикрываем был конницею, а между тем их кавалерия по нескольку, а всей до 6000 начала уже подходить к Гирсовскому укреплению и редутам на пушечной выстрел. Тогда генерал-майор Суворов, не открывая батареи, чтоб тем лучше заманить неприятеля между огней от оных, велел только находящемуся при казаках Выборгского пехотного полку капитану Нелюбову и прапорщику Венгерских эскадронов Ладовичу делать с неприятелем перестрелку и сколько можно его стремление удерживать. Но когда неприятель зачал усиливаться великою толпою пехоты с его артиллериею, то тотчас приказал он, Суворов, гирсовскому коменданту полковнику Думашеву, естли бы неприятель покусился на замок, защищаться, а между тем, стоящие за рекою Баруем бригады генерал-майора и кавалера Милорадовича полки, командовавшему на сей случай оными старшему полковнику князю Мачабелову построить в два карея с резервами и, сняв палатки, состоять к сопротивлению в готовности, також и Венгерским эскадронам. Неприятельская пехота приближалась уже к Гирсову версты за две, а как конница начала подъезжать под самые сделанные у замка редуты, в которых командовали: в 1-м — Выборгского пехотного полку секунд-майор Бутурлин, а на высоте в редуте, того ж полку секунд-майор Пасиет, при устье ж речки Баруя на большой горе с первым Московским полком в ретраншаменте был полковник Бахметьев, то пехота неприятельская, не подходя к замку на пушечной выстрел, стала принимать вправо к высотам по берегу речки Баруя против ретраншамента, где заняв один пригорок и поставя свою артиллерию, открыла стрельбу по оному; часть же далкиличев (далкиличи — отборная турецкая лёгкая пехота, вооружённая только саблями. — А.З .) начала рассыпаясь подходить к оному ретраншаменту. В самое сие приближение неприятельской пехоты полковник Бахметьев открыл батарею и своими как пушечными, так и ружейными выстрелами учинил неприятелю великий вред, так что оной принужден, оставя более ста тел на месте, отступить, а между тем как полки Севской и второй Московской и гусарские эскадроны, переправившись на здешнюю сторону речки Баруя, состояли в готовности встретить неприятеля, то и велено им вступить в атаку, из коих второму Московскому приказал полковник Мачабелов следовать по дунайскому берегу между Гирсова и ретраншамента; полку первому Московскому — против неприятельского левого крыла, а сам с Севским полком и гусарскими эскадронами пошел вниз по речке Баруе в левую сторону ретраншамента лощиною на гору против неприятельского правого крыла, где самое было от неприятеля жестокое усиливание на ретраншамент. И как скоро полк Севской начал к той лощине подходить, то неприятель конницею и пехотою усиливался, производя жесточайшую ружейную и пушечную стрельбу, которою и препятствовал по трудной крутизне всходить нашей пехоте. Но означенной полковник князь Мачабелов, приметя сие, отрядил с резервом, состоящим из одной гранодерской и одной мушкатерской рот, оного ж полку премьер-майора Фаминцына и приказал ему, несмотря на сопротивление неприятеля и жестокую стрельбу, итти на гору вправо и ударить в штыки, которой, то исполняя, шел вперед с отличным мужеством и храбростию, подавая тем и подчиненным своим пример к преодолению трудностей и, получа еще в подкрепление две роты, неприятельскую пехоту опровергнув, привел в замешательство, а засим и сам полковник князь Мачабелов с полком пошел на гору влево, куда сильное неприятель нападение устремлял, чтоб тем поставить неприятеля: первое — между двух огней, а другое — чтоб можно было поскорее и полевую артиллерию взвести на гору, в чем артиллерии капитан Коцарев весьма и преуспел своим проворством и искусством. Сколь скоро означенной полк взошел, то не дал неприятелю, которой был уже на высоте и скрывался между кустов, подавая вид к атаке, нимало покуситься, а взвезши на гору полевую артиллерию, полковник Мачабелов приказал артиллерии капитану Коцареву по неприятеле стрелять и сбивать с высоты, который сие и исполнил с точностию. Сам же он, Мачабелов, с пехотою пошел штурмовать гору, где неприятель находился, и оного из ущелин выгнал и с высоты сбил и тем в такое привел замешательство, что легко можно было приметить его колебание, отчего на высоте оставил он и свою батарею с орудием. Майор же Ширков, командированной на другую сторону речки Баруя с стрелками и двумя пушками для прогнания неприятеля, покусившегося конницею переправляться чрез сию речку, тотчас оного атаковал и прогнал.