César tente ensuite une ruse pour vaincre l'assiégé ; il feint de vouloir prendre une colline qui auparavant est envahie de Gaulois. Pour cela, il y envoie des troupes ainsi que des légionnaires déguisés en cavaliers. Pendant ce temps il fait passer le gros de ses troupes du grand camp au petit camp grâce au double fossé. Les Éduens qu'il a réussi à rattacher à son mouvement font une attaque par la droite en sortant du grand camp. Cela semble fonctionner jusqu'au moment où César, à la tête de la dixième légion, sonne la retraite. La topographie déjouant ses plans, bon nombre d'entre ses troupes n'entendent pas ce signal et continuent à se battre jusqu'au-dessous des remparts, notamment des soldats de la huitième légion. De plus, ils confondent les Éduens qui manœuvrent en diversion sur leur flanc avec les assiégés, ce qui provoque leur retraite dans de très mauvaises conditions. L'armée romaine essuie alors des pertes importantes. Elle ne rétablit sa position que lorsque les soldats qui sont parvenus jusqu'au rempart et ont pu en réchapper firent la jonction avec la dixième légion et des troupes de la treizième. Vercingétorix n'a pas lancé de poursuite plus avant, c'est la fin de la bataille de Gergovie. Le siège n'est plus tenable, les risques sont trop grands compte tenu des troupes rassemblées par César : l'issue du siège est donc favorable aux Gaulois. Jules César admet une perte d'environ sept cents hommes dont quarante-six centurions.