הצרפתים פלשו לבלגיה ונפוליאון הביס את הפרוסים בקרב ליגני והמרשל מישל נה נאבק בוולינגטון בקרב קאטר ברה. הפרוסים נסוגו כ-30 ק"מ מצפון לווברה, בעוד צבאו של ולינגטון נסוג 24 ק"מ צפונה לאתר שצוין כבר שנה קודם לכן כמועדף לניהול הקרב: הרכס הצפוני של עמק שטוח על הדרך לבריסל, מעט דרומה לעיירה וטרלו. ב-17 ביוני ירד גשם שוטף, שהקשה באופן משמעותי על תנועת הכוחות והשפיע על מה שקרה ביום המחרת, ה-18 ביוני, כאשר התנהל קרב ווטרלו. הייתה זו הפעם הראשונה בה נתקל ולינגטון פנים אל פנים בנפוליאון. לפיקודו עמד צבא בריטי-הולנדי-גרמני שמנה כ-73,000 איש, מתוכם 26,000 בריטים וכמעט 8,000 מתוכם היו אירים.
הקרב.
קרב ווטרלו החל במתקפת הסחה על חוות הוגומונט על ידי דיוויזיה צרפתית. לאחר הפגזה של 80 תותחים שוגרה מתקפת הרגלים הצרפתית הראשונה על ידי הגיס הראשון בפיקודו של הרוזן ד'ארלון. כוחותיו של ד'אלרון התקדמו דרך מרכז הכוח של הקואליציה וכתוצאה מכך כוחות הקואליציה שניצבו מול הרכס נסוגו באי סדר. כוחותיו של ד'ארלון הסתערו על העמדה המבוצרת ביותר של כוחות הקואליציה, לה היי סנט, אך לא עלה בידם לכבוש אותה. דיוויזיה של הקואליציה תחת פיקודו של תומאס פיקטון נתקלה בשארית כוחותיו של ד'ארלון בקרב פנים על פנים והעסיקה אותם בדו-קרב חיל רגלים שבו קיפח פיקטון את חייו. במהלך עימות זה, שיגר הלורד אוקסברידג' שתיים מבריגדות הפרשים שלו כנגד האויב שתפסו אותו לא מוכן, דחקו אותו לתחתית המדרון ולכדו שני ניסים של נשרים קיסריים צרפתיים. בכל אופן, המתקפה השיגה את מטרותיה מעל ומעבר והפרשים הבריטים, שנמחצו על ידי אלה הצרפתים ששוסו נגדם על ידי נפוליאון, נהדפו לאחור וספגו אבדות כבדות.
קצת לפני השעה 16:00, הבחין המרשל נה ביציאה המונית לכאורה מכוחותיו של ולינגטון. הוא פירש את התנועה בטעות כתחילתה של נסיגה וחיפש לנצל את ההזדמנות. באותה את עמדו לרשותו של נה עתודות חיל רגלים מצומצמות, שכן רוב כוחות הרגלים שלו היו מועסקות בהתקפה העקרה על הוגומונט או בהגנת האגף הימני של הצרפתים. לפיכך ניסה נה לשבור את מרכז הכוח של ולינגטון רק עם מתקפת פרשים.
בשעה 16:30 לערך, הגיע הגיס הפרוסי הראשון. בפיקודו של פרידריך וילהלם פון בילוב, הגיעו הגיס הרביעי כאשר מתקפת הפרשים הצרפתית הייתה במלוא עוזה. בילוב שלח את הבריגדה ה-15 לחבור עם האגף השמאלי של ולינגטון באזור פרישרמונט-לה היי בעוד שסוללת תותחים של בריגדת הפרשים ובריגדת ארטילריה נוספת נשלחו לאגף השמאלי כדי להגיש סיוע. נפוליאון שלח את הגיס של לובו לעכב את הגיס הרביעי של בילוב שהתקדם לפלסונואה. הבריגדה ה-15 גרמה לגיס של לובו לסגת לאזור פלסונואה. הבריגדה ה-16 בפיקודו של פון הילר התקדמה גם היא עם שישה גדודים מול פלסונואה. נפוליאון שיגר את כל שמונת הגדודים של המשמר הצעיר כדי לתגבר את לובו, שכעת עמד מול לחץ קשה של האויב. מתקפת הנגד של המשמר הצעיר של נפוליאון, שהיה לאחר לחימה קשה מאוד, אבטח את פלסונואה, אך גם כנגדם הופעלה מתקפת נגד והם הוצאו משדה המערכה. בשלב זה הצטרך נפוליאון לשלוח שני גדודים של המשמר הוותיק והמשמר הקיסרי לפלסונואה ולאחר קרב אכזר עלה בידם לכבוש מחדש את הכפר. הפרשים הצרפתים תקפו את כוחות הרגלים הבריטים כמה פעמים, כשבכל פעם הם סופגים אבדות כבדות מול אבדות מועטות של הבריטים. נה עצמו נפל מסוסו ארבע פעמים. בסופו של דבר היה ברור, אפילו לנה, שהפרשים לבדם לא יכולים להשיג הרבה. באיחור רב הוא ארגן מתקפה משולבת, כשהוא עושה שימוש בדיוויזיה של בולו וברגימנט של טיסו מהדיוויזיה של פוי מהגיס השני של רילי יחד עם הפרשים הצרפתים שנותרו כשירים ללחימה. מתקפה זו נוהלו באורך אותו נתיב בו נוהלו מתקפות הפרשים הקודמות.
בינתיים, בערך באותה עת בה התנהלה המתקפה המשולבת של נה על האגף המרכזי-ימני של כוחותיו של ולינגטון, הורה נפוליאון לנה לכבוש את לה היי סנט, יהא המחיר אשר יהיה. נה השיג את המטרה עם מה שנותר מהגיס של ד'ארלון זמן קצר לאחר שעה 18:00. לאחר מכן קידם נה את הארטילריה כלפי מרכז הכוח של ולינגטון והחל להשמיד את כוחות הרגלים מטווח קצר באמצעות קלעי קופסה. אלה השמידו את הרגימנט ה-27 והרגימנטים ה-30 וה-73 ספגו אבדות כאלה כבדות עד שהיה עליהם להתאחד כדי ליצור כוח רגלים נראה לעין. מרכז הכוח של ולינגטון עמד כעת על סף קריסה והתהוותה בו פרצה רחבה שהייתה חשופה למתקפה צרפתית. למזלו של ולינגטון, היו כעת הגיסות של הצבא הפרוסי בפיקודם של פון פריך ושל פון זיטן בהישג יד. הגיס של פון זיטן אפשר לשתי בריגדות הפרשים הרעננות של ויויאן ושל ונדלור שהוצבו באגף השמאלי הקיצוני של כוחותיו של ולינגטון לנוע ולהתייצב מאחורי המרכז המדולדל של הכוח. הגיס של פירך התקדם אז כדי לגבות את הכוח של בילוב ויחד הם השיבו לעצמם את השליטה על פלסונואה. שוב טוהר הציר לשרלרואה על ידי הפרוסים. התועלת של התגבורת הזאת בעיתוי המיוחד הזה עלתה מעל לכל שיעור.
כעת תקף הצבא הצרפתי בעוצמה רבה את כוחות הקואליציה לכל אורך הקו ונקודת השיא של המתקפה הייתה בשעה 19:30 כאשר שלח נפוליאון קדימה את המשמר הקיסרי. המתקפה נסמכה על חמישה גדודים של המשמר הקיסרי ולא על הגרנדירים או הרובאים של המשמר הוותיק. כשהם צועדים דרך ברד של אש קלעי קופסה וירי של חיל רגלים קל וכשהם סובלים מנחיתות מספרית, 3,000 אנשי המשמר הקיסרי התקדמו מערבה מלה היי סנט ומשם התפצלו לשלושה כוחות תקיפה נפרדים. כוח אחד, שכלל שני גדודי גרנדירים, הביס את כוחות הקו הראשון של הקואליציה והמשיך לצעוד. הדיוויזיה ההולנדית הרעננה יחסית בפיקודו של הברון שסה נשלחה להכות בהם והארטילריה של הקואליציה ירתה ישירות לתוך השורות שלהם. מהלך זה עדיין לא הצליח לעצור את התקדמות המשמר, כך ששסה פקד על הבריגדה הראשונה שלו לתקוף את הצרפתים שאף על פי שנהנו מעליונות מספרית, קרסו מול המתקפה.
מערבה משם, נשכבו 1,500 חיילי רגלים בריטים בפיקודו של הגנרל מייטלנד כדי להגן על עצמם מאש התותחים הצרפתיים. עם התקדמותם של שני גדודי רובאים, החל גל התקיפה השני של המשמר הקיסרי, אך חייליו של מייטלנד התרוממו והביסו אותם במטחי ירי. הרובאים התארגנו למתקפת נגד, אך זו הייתה הססנית. הסתערות בכידונים של משמר חיל הרגלים שברה אותם לבסוף. גל התקיפה השלישי, שבוצע על ידי גדוד רובאים רענן, הגיע כעת לסיוע. חיילי המשמר הבריטי נסוגו עקב המרדף שניהלו אחריהם הרובאים הצרפתים, אך המרדף נעצר לאחר שרגימנט הרגלים הקל ה-52 תקף את האגף שלהם, המטיר עליהם אש עזה ולאחר מכן הסתער עליהם. כתוצאה מכך גם הם קרסו.
המשמר האחרון נסוג בחופזה. תחושת פאניקה עברה בקווים הצרפתיים כאשר התפשטו החדשות המדהימות: "המשמר נסוג, הצילו את נפשותיכם אם אתם יכולים!" (La Garde recule. Sauve qui peut!). בשלב זה ישב ולינגטון על גבי סוסו "קופנהגן" ונופף בכובעו באוויר כדי לסמן לכוחותיו להתקדם במקביל להסתערות של הפרוסים על העמדות הצרפתיות ממזרח. כל מי ששרד אז מהצבא הצרפתי נטש את שדה הקרב באי סדר. ולינגטון ובליכר נפגשו בפונדק La Belle Alliance, שניצב על דרך שחצתה את שדה המערכה מדרום לצפון ושם הוסכם שהפרוסים ירדפו אחרי הצבא הצרפתי הנסוג בחזרה לצרפת. ב-20 בנובמבר 1815 נחתם חוזה פריז.
מחלוקות.
דיונים היסטוריים רבים התנהלו בנוגע להחלטתו של נפוליאון לשלוח 33,000 איש בפיקודו של המרשל גרושיי לעכב את הפרוסים, אך לאחר שהביס את ביכלר בלינגי ב-16 ביוני ולאחר שאילץ את כוחות הקואליציה לסגת בכיוונים מנוגדים, ייתכן שהשיקול האסטרטגי של נפוליאון היה הגיוני שיעלה בידיו להכות את כוחות הקואליציה המשולבים בשדה הקרב. מנגד, האסטרטגיה של ולינגטון הייתה להמר על השארת 17,000 חיילים וכוחות ארטילריה, רובם הולנדים ובלגים, 13 ק"מ הרחק משם, בהאל, צפונית-מערבית ממונט סנט-ז'אן, למקרה שהצרפתים יתקדמו על הדרך לבריסל.
מערכת ווטרלו הובילה למספר רב של מחלוקות נוספות, במיוחד בנוגע לפרוסים. לדוגמה, האם ההערכות של כוחותיו של ולינגטון קודם לפלישתו של נפוליאון לבלגיה בוצעה בצורה נכונה? האם באופן כלשהו הטעה ולינגטון את בליכר או בגד בו כאשר הבטיח ולא עמד בהבטחתו להגיע ישירות לעזרתו בליגני? מי ראוי לעיקר תהילת הניצחון, ולינגטון או הפרוסים? שאלות אלו וסוגיות נוספות הנוגעות להחלטות של ביכלר, של ולינגטון ושל נפוליאון במהלך המערכה עמדו במרכז המחקר האסטרטגי של ההוגה הצבאי הפרוסי קרל פון קלאוזביץ, "מערכת 1815: סקירה אסטרטגית של המערכה" (Feldzug von 1815: Strategische Uebersicht des Feldzugs von 1815) שיצא לאור ב-1827 לערך. מחקר זה היה האחרון שפרסם קלאוזביץ בסדר גודל כזה והוא נחשב לדוגמה הטובה ביותר של מחקריו. במחקר זה משך קלאוזביץ את תשומת הלב למטה של ולינגטון שהניע את הדוכס לכתוב מאמר על המערכה (בנוסף לדוח הרשמי שלו שנכתב לאחר הקרב), "המזכר על קרב ווטרלו", שפורסם ב-1842. בעוד שוולינגטון היה חלוק על קלאוזביץ בכמה נקודות, המצביא הפרוסי מחל לוולינגטון על ההאשמות כנגדו על ידי כמה לאומנים גרמניים. חילופי הדעות הללו בין שני המצביאים התפרסמו בבריטניה במהלך המאה ה-19. בכל אופן, נראה היה שההיסטוריונים הבריטים שכתבו החל מ-1914 התעלמו באופן שיטתי מהמזכר של ולינגטון, דבר מוזר בהתחשב בכך שזה היה אחד משני הפרסומים היחידים שלו. לרוע המזל, ההסבר לכך הוא ככל הנראה שהמזכר משך תשומת לב מרובה מדי לתפקידם המכריע של הגרמנים בניצחונו של ולינגטון, עובדה שוולינגטון עצמו הכיר בה ברצון, אך גרמה למבוכה על רקע העוינות בין גרמניה לבריטניה במאה ה-20.
קריירה פוליטית.