拿破仑三世见事不妙，又随麦克马洪所率的１２万大军逃向东北，到８月３０日，不得不退守色当。普军随即也向色当集结。
　　９月１日，色当会战开始了。普军７００门大炮猛轰法军营地，炮弹像雨点一样落向法军阵地。色当全城一片火海，硝烟弥漫。法军死伤无数，余下的急忙钻进堡垒。麦克马洪几次受伤。
　　接着，普军２０万人向色当发起猛攻，下午３时，法军终于支撑不住，在色当城楼举起了白旗，拿破仑三世还向普鲁士国王写了一封投降书，竟无耻地说：“我亲爱的兄弟，因为我未能死在我的军中，所以我只得把自己的佩剑献给陛下。我希望继续做陛下的好兄弟，拿破仑。”
　　９月２日，拿破仑三世会见德国首相俾斯麦，正式签署了投降书。拿破仑三世、法军元帅以下的３９名将军，１０万士兵全部做了普军的俘虏。６５０门大炮也被普军缴获。
　　９月３日，拿破仑三世向巴黎发电：“军队已被击败，全体官兵和我本人都已成为俘虏。”
　　１８７１年１月２８日，普法签订《巴黎停战协定》，宣布法国投降。５月１０日，双方在法兰克福签订《法兰克福和约》，法国割让了阿尔萨斯和洛林给德国，并赔偿５０亿法郎，宣告战争结束。
　　色当战役在历史上被称为“色当惨败”，它使德国最后完成了统一。