و سپس فرمان به آغاز حمله داد. به رغم نسبت یک به سی نیروهای درگیر در میدان، شیوهٔ همیشگی نبرد پادشاهان مظفری، باری دیگر کارایی خود را نشان داد. تهاجم سریع سواره نظام سنگین اسلحهٔ مظفری، سپاه عظیم مغولان را که مرکب از سواره نظام سبک اسلحه و پیاه نظام بود، در هم کوبید و متلاشی کرد. این سواره نظام تمام زره، هر گونه مقاومت را در برابر خود ناممکن می ساختند و هر مانعی را بر سر راه خود متلاشی می کردند شدت حمله چنان بود که پس از پایمال شدن سپاهیان مغول در مسیر حرکت اسبان زره پوش ایرانی، شاه منصور از عقب جبهه به در رفت و بازگشت و باری دیگر به سپاه مغولان حمله ور شد. بقایای مغولان از میدان گریختند و تیمور که در میان جانداران خویش نبرد را مشاهده می کرد، متوجه شد شاه منصور از نقش علم و چتر، او را شناخته و قصد او کرده. جانداران تیمور با مشاهدهٔ تمرکز تهاجم سپاه مظفری بر تیمور، او را رها کردند و جملگی گریختند به گونه ای که بیش از پنج نفر با تیمور نماند. شاه منصور با شتاب از کنار تیمور گذشت و دو ضربه به کلاهخود او وارد ساخت طوری که کلاهخود از سر تیمور افتاد. تیمور خواست که با نیزه از خویش دفاع کند، اما نیزه دار خاصّهٔ او، پولادچهره، از وحشت بازگشت شاه منصور گریخت و نیزه را نیز با خویش برد. در آن لحظه تنها یک نفر به نام امیر عادل در کنار تیمور ماند. شاه منصور بازگشت و ضربتی دیگر بر سر تیمور که اینک برهنه بود، وارد آورد. امیر عادل، سپر بر سر تیمور گرفت و ضربهٔ شاه منصور را دفع کرد . از آنجا که حملات شاه منصور، سواره بود، در هر بار تاختن و بازگشتن، فاصله ای زمانی رخ می داد. تیمور از این فاصله بهره برد و خود را به سوی سراپردهٔ زنان کشید و چادری بر سرکشیده، در میان زنان پنهان گشت. شاه منصور پس از بازگشت، وارد سراپردهٔ زنان شد. زنان پیش آمدند و او را مغلطه دادند که تیمور از سوی دیگر سراپرده به در شده و اکنون در آن سوی میدان است و به سمتی که شماری از مغولان در آن در حال ادامهٔ نبرد بودند اشاره کردند. شاه منصور، سراپردهٔ زنان را وانهاد و بدان سوی میدان تاخت و تیمور تا انتهای نبرد از چادر زنان به در نشد و جان به در برد . در آن میانه امیرزاده شاهرخ، پسر تیمور، پایداری کرد و شماری از مغولان را بر خود گردآورد و به مقاومت در برابر شاه منصور پرداخت. با مشاهدهٔ پایداری شاهرخ، دیگر مغولان نیز بازآمدند و بر گرد او هسته ای از مقاومت را پدید آوردند درحالی که سپاه مظفری به شدت تحلیل رفته بود . نبرد تا شامگاه جمعه ادامه یافت درحالی که تنها دو نفر با نام امیر توکل و مهتر فخرالدین با شاه منصور باقی مانده بودند و او همچنان به حملات خود ادامه می داد. سرانجام امیر توکل کشته شد و مهتر فخرالدین که هفتاد زخم داشت در میان کشتگان افتاد اما هنوز زنده بود. شاه منصور به تنهایی به نبرد ادامه داد و از آنجا که هنوز به الحاق واحدهای امدادی امیدوار بود، شامگاه قصد شیراز کرد اما در میان راه کشته شد و پس از کشته شدن وی بود که واحدهای تازه نفس سپاه مظفری وارد میدان شدند. دربارهٔ کشته شدن شاه منصور روایتهای متعدد و بسیار متنوع هست و البته چنان که دربارهٔ قهرمانان، نمونهٔ بسیار دارد، بسیاری از مردم تا سالها باور داشتند که او کشته نشده و باز خواهد گشت. در یکی از روایتها امیرزاده شاهرخ شخصاً به شاه منصور دست یافت و او را کشت. این روایت بی تردید، بی اساس است، زیرا با توجه به شهرت و جایگاه شاهرخ، اگر شاه منصور واقعاً و قطعاً به دست او کشته شده بود، مجالی برای ساخته شدن روایتهای دیگر باقی نمی‌ماند. از آنجا که منبع این روایت، ظفرنامهٔ تیموری، گزارش رسمی و درباری تاریخ تیموریان است، انتساب کشته شدن شاه منصور به شاهرخ، به جهت تعظیم و مفاخرت برای شاهزاده ای تیموری صورت گرفته است، اما آنچه در این گزارش، حایز اهمیت است، نوع برخورد و واکنش تیمور به خبر جان باختن شاه منصور است که بلافاصله مطابق یک رسم کهن مغولی، جمیع سران و شاهزادگان را بر فراز کوهی برد و زانو زد و پیاله گرفت و به خواندن سرودهای مغولی پرداخت. این واقعه نشانگر اهمیت شکست شاه منصور و خوف عمیق تیمور از وی است. در روایتی دیگر، یکی از سربازان خاصهٔ شاهرخ به شاه منصور رسید درحالی که او روی به سوی شیراز داشت و تیری در گردنش بود و زخمی عمیق بر چهره اش و از شدت عطش و خونریزی به سختی حرکت می کرد، پس شاه از آن مغول، جرعه ای آب خواست، اما مغول به خواستهٔ او توجهی نکرد و او را تشنه لب کشت . مطابق روایتی دیگر شب هنگام در تفحص میان کشتگان، مغولی شاه منصور را نیمه جان در میان کشتگان یافت. شاه منصور هویت خویش را به او بازگفت و مشتی گوهر بهایی به او داد و از او خواست که یاری اش دهد تا به شیراز بازگردد. مغول، گوهرها را از شاه منصور ستاند و سپس خلاف عهدی که کرده بود، شاه را که نیمه جان و ناتوان بود، کشت و سرش را برای تیمور برد. تیمور با مشاهدهٔ ناجوانمردی آن مغول، دستور داد که او را فوراً بکشند و کسان به ماوراءالنهر فرستاد تا همهٔ بستگان و وابستگان او را بکشند. روایتهای دیگری نیز دربارهٔ کشته شدن شاه منصور هست که با همهٔ تفاوتها در جزئیات، کشته شدن او را در میدان نبرد و نه در اسارت تایید می کنند.