塞尔维亚的第一、第三集团军攻向瓦列沃，第二集团军攻向贝尔格莱德，两军合并的力量一举将奥地利诸阵地一起攻破。这一战会打上十天，但胜败其实在头一两天就已决定。
“前进，英雄们！”塞尔维亚军官爬过顶部时大喊，“相信上帝！”3日早上7点，塞军对全线发动进攻，塞尔维亚人像鬼魅般从大雾中突然现身，先是把奥地利人吓呆，然后令他们恐慌。
第一集团军出奇轻松地就将奥军赶出强固阵地，缴获四百一十个战俘、四门榴弹炮、一挺机枪、千枚炮弹。3日在将奥军打到利姆河对岸之后，塞军接到命令要其于4日将奥军赶到科卢巴拉河对岸，结果他们不负使命。
普特尼克的进攻部队在攻破奥地利前线时，他要塞尔维亚预备队和炮兵推进到更接近前线处。
阿道夫·冯·雷门将军的第十三军惨到只剩一万七千人，散布在阿兰杰洛瓦茨附近十六公里长的战线上，然后被两个塞尔维亚师歼灭。
塞尔维亚靠另外两个师的兵力大败奥匈帝国第八军。这支奥地利部队遭遇猛攻，不久就耗尽弹药，呼救补上弹药，却发现他们的弹药车队只是个空壳。
士兵急如热锅上的蚂蚁，打开一个又一个双轮弹药车找炮弹和子弹，车里却空空如也。有人告诉他们弹药在瓦列沃，弹药已用火车送到那里，但未及时送到他们手上。
整场战役不能被称之为战斗。奥军在各条战线上均是一触即溃，几乎没有进行过任何有力的抵抗，塞军很轻易地收复了失地，并把入侵者逐出了国土。奥军崩溃速度之快，比他们进军时更甚。
丘陵上的大雾使炮兵看不清前线状况，发出的炮弹常打中进攻的友军，而非撤退的奥军。每个塞尔维亚集团军每天都报告俘虏了数百名未受伤的奥军。
第一集团军12月5日报告：“我们缴获许多战利品和许多战俘；敌人惊慌失措”。
奥军营级部队的兵力，有许多已降到连级程度，自知挡不住敌军，所以还未与塞尔维亚人交手就逃走。有位军官率领其营退出塞尔维亚时写道：“没有友军的迹象，没有接到命令，我的士兵溃散”。
塞尔维亚第一集团军的三个师与第三集团军的三个师在瓦列沃会合，将奥地利的第六集团军和第五集团军第十三军打出罗扎纳（Rozana）和瓦列沃。
塞尔维亚第二集团军的四个师从拉扎雷瓦茨和奥布雷诺瓦茨左右包围第五集团军的第十三军。
普特尼克终于为部队重新补给上炮弹和子弹，且已把塞尔维亚王国剩下的所有后备兵力（警察、宪兵，原抽调到保加利亚、希腊边界处的部队）都调上来。
从口风不紧的奥地利战俘那儿，他还了解奥地利苦撑、士气低落的程度。奥匈帝国战俘与塞尔维亚审问人员闲聊时，主动透露了有关波蒂奥雷克之作战序列的情报，且是远超必要的大量情报。
他们描述了哈布斯堡军队几近垮掉的情况：奥地利连级部队只剩一半或更少的兵力，只剩寥寥可数的军官可带兵。
他们描述了波蒂奥雷克的急躁，谈到他如何在不留预备队的情况下，把兵力分布在一宽阔的战线上，以扩大追击面，把贝尔格莱德加入战利品清单。
简而言之，不管是何处的奥军，都难以挡住反击；如果塞尔维亚人在一处打溃奥军，或许就会使疲累、受冻的奥军全军溃败，科卢巴拉河战役成为转折点。
普特尼克信赖的第1集团军司令官米施奇将军扮演了重要角色，他的部队率先进攻驻扎在苏沃波山地的奥匈军队，打了后者一个措手不及。10个小时的激烈战斗结束后，奥匈军队全面败退。
这引发了连锁反应，在接下来的几天里，3个塞尔维亚集团军大胆穿插，把奥匈第5和第6集团军完全分离开来。混乱中的第5集团军退出了贝尔格莱德，第6集团军则向莎巴茨方向撤退。
惊慌失措的波蒂奥雷克居然发出这样的指令：“一切都是徒劳的。不要再努力进攻了，我们必须掉头回去。”
撤退很快转化为溃败。第11步兵团的埃贡·基什中尉在他的日记里愤怒地写道：“大军已经被击败，人们普遍处于狂野、鲁莽和恐慌的状态。一支失败的军队？不！那是一群冲向边境的暴徒……那些塞尔维亚人真的很了不起，他们知道如何保卫自己的国家。”
在瓦列沃周边丘陵，塞尔维亚人使出全力攻打奥军，插入疲惫的奥地利诸部队间的缺口，将他们打散或使他们自行溃散。塞尔维亚人进攻、夺地的速度非常快，快到他们没有够长的电话线连接往前疾驰的步兵和后面的炮兵。
12月9日，波蒂奥雷克终于向无法置信的霍夫堡宫透露“全完了”，他再度惨败。
普特尼克宣布奥地利“左军和中军实质上遭歼灭”。他惊叹于被俘的奥匈帝国官兵之众和遭弃置于各地的火炮、机枪、步枪之多。奥地利伤兵也散落各地，被撤退的同袍丢下，自生自灭。
波蒂奥雷克原似乎胜券在握，没想到反而损失掉另一支大军的大半兵力：两万八千人死，十二万两千人伤，四万人失踪。编制千人的奥地利营级部队，惨到只剩百人或百人不到。
第三十六师损失一半军官和六成士兵。第一师辖下每个旅只剩几乎不到三百人。这场惨败的奥地利幸存者，全被判定得了战斗疲劳，已打不了仗。奥匈帝国的战后报告，对于本国士兵投降得那么干脆感到惊讶。
舍恩（Sch?n）将军在其位于匈牙利的办公室写道，“整个部队被敌人俘虏，没有一点反抗，怎会这样？”“塞尔维亚俘虏证实真有此事，证实我们的部队认为向敌人投降，乃是解决其困境显而易见、理所当然的办法。”无疑“没有比毫发无伤、没有战斗就被敌人俘虏更糟糕或可耻的事”。
舍恩将军誓言战后调查所有返国的奥地利战俘，“以查明他们是如何乖乖被俘”。但其中许多人无意战后返国。一万捷克人在塞尔维亚投降，且在不久后加入“捷克斯洛伐克兵团”，与协约国一同对抗同盟国。
只用了几天时间，奥军就被赶出了塞尔维亚，12月16日，塞军光复了贝尔格莱德，随后通电全军：“除了俘虏之外，塞尔维亚的土地上再也找不到任何一个奥地利士兵。”
11月，波蒂奥克雷曾带着30万人越过德里纳河；现在，他们中的3万人被杀、17万人负伤、7万人被俘，还损失了130门大炮和70挺机枪。当然，保家卫国者的伤亡也很严重：2.2万人战死，9.1万人负伤，1.9万人被俘或失踪。
这场失利让德奥两国皇帝颜面尽失，毕竟他们才刚在各国公使面前搞完凯旋式。
享受波蒂奥雷克所献上的将贝尔格莱德作为登基周年贺礼还不到两个星期的弗朗茨·约瑟夫皇帝，“陛下震怒”。
德国人也非常火大。奥地利驻德勒斯登公使呈文贝希托尔德，“这里的人在问，在所谓的征服贝尔格莱德之后，怎会这么快就出现所谓的向后机动撤出塞尔维亚之事？”
德皇威廉二世走访东部战线期间得了感冒和支气管炎，整个人病恹恹的，听到这消息，“既惊且恼”，下不了床。就连意大利也摩拳擦掌，随时准备倒向协约国。