Den 20. juni 451 gikk Aëtius og Teoderik i konfrontasjon mot Attila og hans allierte i slaget ved Chalons. Jordanes' (Om goternes opprinnelse og gjerninger), forkortet til , skrevet kort tid etter 551 i Konstantinopel, er hovedkilden til hendelsene ved slaget. Jordanes hevder at Teoderik ledet sin menn mot gotere og ble drept, enten kastet fra hesten og trampet til døde eller drept av et spyd. Da Teoderik ble drept skal Aëtius ha forslått til hans sønn Torismund om trekke seg tilbake til Tolosa (dagens Toulouse) for å sikre seg farens trone, foruten at Aëtius overtalte Merovek om å vende tilbake til frankernes land. Av denne årsak er det sagt at Aëtius beholdt krigsbyttet for sin egen hær. De primære kildene gir få detaljer om slagets resultat, men det synes å ha enten vært en romersk seier eller uavklart, bortsett fra Attila og hans menn trakk seg tilbake fra Gallia. Det er ikke gitt noen forklaring på hvorfor han gjorde det, men det er mulig at Aëtius og Attila inngikk en avtale. Slaget ble uansett siden tolket som avgjørende for å slå hunerne tilbake.