Une armée de l'Est a été constituée dans le but de libérer Belfort. Le général Bourbaki est à son commandement, mais l'armée progresse lentement et von Werder organise une ligne de défense efficace qui lui permet de concentrer ses troupes au point où les Français font signe de lancer leur attaque principale. Cette attaque a lieu le 16 janvier, après une journée de préparation d'artillerie. L'armée de l'Est parvient à durement affaiblir ses ennemis et à les faire reculer à proximité de Belfort. Mais, à l'image de ce qui s'est passé à Mars-la-Tour six mois plus tôt, Bourbaki, surestimant l'adversaire et sous-estimant ses forces, donne l'ordre de revenir sur les positions initiales, refusant de poursuivre l'avantage. Le 17, ses troupes repoussent victorieusement une attaque surprise d'un régiment badois, mais restent encore sur place, puis le 18, Bourbaki ordonne la retraite.