Etter tre dager med bombardement, gikk franskmennene i land med 3 700 mann og gikk til angrep på byen. Guvernøren i Rio, Castro-Morais, hadde forskanset byen etter de franske angrepene året før, men en svak ledelse bevirket at forsvaret ga etter under det franske bombardementet. Etter et råd den 21. september, hvor Moraes ga forsvarerne ordre om å holde linjen, begynte militsen å desertere om natten. Dagen etter begynte en generell flukt fra byen, som omfattet guvernøren. Under de uorganiserte omstendene ble de franske fangene fra raidet til Duclerc satt fri.