Im Sommer nahm Pappenheim am erfolglosen Feldzug nach Thüringen teil und marschierte anschließend mit Tilly in Sachsen ein. Im September 1631 stieß Pappenheim mit seinen Truppen auf einem Erkundungsritt in der Nähe von Leipzig auf das schwedische Feldlager und verwickelte die Schweden eigenmächtig in heftige Kämpfe. Tilly hatte eine offene Feldschlacht vermeiden wollen, da er das Eintreffen von Verstärkung abwarten wollte, doch zwang ihn Pappenheims Vorgehen zum Eingreifen. Bei Breitenfeld kam es am 17. September 1631 zur Schlacht zwischen den kaiserlichen Truppen unter Tilly und Pappenheim und ihren schwedischen und sächsischen Gegnern unter dem Befehl des Schwedenkönigs Gustav Adolf, in der die kaiserlich-ligistischen Truppen vernichtend geschlagen wurden. Durch zähe Abwehrkämpfe sicherten Pappenheims Kürassiere den Rückzug von Tillys verbleibenden Truppenteilen.