Авангард графа Палена (1-й и 2-й егерский и 3-й кавалерийский полки с шестнадцатью орудиями, под командованием генерал-лейтенанта князя Лопухина) при выходе из леса были обстреляны из сорока орудий, но всё-таки выстроились в порядке по обеим сторонам шоссе. Подтягивались свежие войска, и завязался горячий бой.
На выстрелы к Вавру прибыл главнокомандующий Хлопицкий и, убедившись в необходимости помешать дебушированию русских войск из леса, приказал Шембеку оттеснить в лес вышедшие уже из него русские войска. А чтобы прикрыть свои войска от обхода их с левого фланга колонной VI корпуса, двигавшейся по Окуневской дороге на Выгоду, и помешать соединению русских колонн, Хлопицкий направил туда дивизию Круковецкого (13 батальонов и 24 орудия). Остальные войска были оставлены в резерве у Глухова.
1-й и 2-й егерские полки под натиском превосходящих сил поляков были оттеснены к лесу, но прибывший бегом 5-й егерский полк с 1-й конной батареей полковника Паскевича упорно защищал свою позицию на шоссе. Бросившийся в атаку Черноморский полк был опрокинут. К авангарду прибыли граф Пален и начальник главного штаба армии граф Толь. Великолуцкий полк был направлен Паленом вправо от шоссе, где поляки сильно продвинулись вперёд. Ему удалось удерживать натиск поляков до 10 часов утра.
Жимирский, продвигаясь лесом вперёд, теснил слабый русский правый фланг с двух сторон. Прибывший сюда на помощь Новоингерманландский полк был не в силах задержать наступление поляков, и русская пехота отступила. Граф Толь, опасаясь, что поляки получат возможность разрезать русскую армию пополам, выдвинул на правый фланг Староингерманландский полк и батальон 4-го морского полка, артиллерию же 3-й дивизии расположил уступом за конной батареей, левее шоссе. 3-й морской полк был двинут влево. Благодаря этим мероприятиям инициатива в бою перешла к русским.
В 11 часов утра на поле сражения прибыл фельдмаршал Дибич с девятью батальонами 2-й пехотной дивизии. В это время поляки усилили свои войска, расположенные в лесу, и повели атаку на фланг батарей, расположенных на шоссе, стремясь охватить их. Густой лес скрывал эти движения поляков, но князь Горчаков всё же заметил их и повернул орудия 1-й конной батареи направо, фронтом параллельно шоссе, а затем открыл через шоссе картечный огонь. Поляки, поражённые внезапностью этого огня, отступили в глубь леса, но часть их застрельщиков бросилась на батарею, поставленную Толем. Дибич послал для их отражения свой конвой и полуэскадрон Лубенских гусар, и поляки были опрокинуты.
Было уже около полудня, а правая русская колонна ещё не дебушировала из леса. Поляки, понимая всю важность русского правого фланга, направили против него все свои усилия. Между тем Дибич послал на подкрепление правого фланга Эстляндский полк, потребовал на поле сражения 2-ю гренадерскую дивизию и послал Розену приказание ускорить движение. Авангард Розена под командованием Влодека должен был двигаться на одной высоте с авангардом I корпуса, но из-за большого расстояния и плохой дороги он прибыл к Гржибовской Воле только в 2 часа дня.
Чтобы задержать движение колонны Розена, Круковецкий, имея пехотную дивизию и конно-егерский полк, выслал одну полубатарею со стрелками в лес. Выходы из леса были заняты бригадой Гелгуда с полубатареей, а остальные войска стали в резерве у Выгоды, правее дороги. Влодек, слыша слева от себя сильную пальбу, выдвинул в лес влево от дороги 50-й егерский полк и 1-й батальон 49-го егерского полка, вошёл в связь с Эстляндским полком корпуса Палена, вытеснил поляков из леса и стал постепенно развёртывать свои колонны у опушки.
Дибич, услышав выстрелы на правом фланге, что указывало на вступление в бой корпуса Розена, приказал начать общее наступление в центре и на левом фланге. Вся линия русских войск, выйдя из леса, стала продвигаться вперёд. Толь опрокинул Жимирского, Пален оттеснил Шембека. На нашем левом фланге сумцы и новоархангельцы при содействии огня пехоты и артиллерии отбросили назад кавалерию Лубенского, который поспешил укрыться за свою пехоту.
Русская пехота двинулась по шоссе вперёд и заняла Вавр. На нашем правом фланге упорно держался Круковецкий. После ожесточённого боя русские опрокинули 5-й польский пехотный полк, занимавший высоту. Русские перешли в общее наступление, и левый фланг поляков был оттеснён к Грохову. Крчма и Выгода тоже были ими оставлены. Круковецкий отошёл к ольховой роще.
Для овладения Кавенчином Розен послал Польский и Волынский уланские полки и Житомирский пехотный полк, которые опрокинули калишских улан, защищавших это селение. К 4 часам дня все выходы из леса были в руках русских. Наши войска расположились биваком на тех местах, где их застало приказание. Поляки отошли за Малый Грохов без преследования со стороны русских, остановились перед Большим Гроховым и заняли позицию.
В этом бою потери русских составили до 3700 человек, из них до 100 офицеров. Потери поляков были не меньше, только в плен русские захватили 600 человек.
После сражения при Варве войска генерала Хлопицкого расположились следующим образом: 1-я пехотная дивизия Круковецкого — в Брудно, имея один батальон с одним эскадроном в Зомбках; 2-я и 3-я пехотные дивизии Жимирского и Скржинецкого — у ольховой рощи; 4-я пехотная дивизия Шембека — между Брестским шоссе и болотами острова Сасска-Кемпа, занимая здесь двумя полками егерей лесок. По сторонам ольховой рощи была расположена артиллерия: вправо до шоссе — четыре батареи, влево по дороге в Кавенчин — две батареи. Пространство между главными силами и дивизией Круковецкого занимала кавалерия: дивизия Лубенского — поперёк дороги в Зомбки; корпус Уминского (две дивизии и две батареи) — у колонии Элснер, наблюдая Зомбки — Кавенчин; вблизи Праги — косиньеры, артиллерийские резервы и парки. Всего 56 тысяч (36 тысяч пехоты, 12 тысяч кавалерии, 8 тысяч косиньеров), а без Круковецкого — 44 тысячи человек.
Русская армия расположилась следующим образом: I пехотный корпус графа Палена 1-го (1-я, 2-я и 3-я пехотные дивизии и 1-я гусарская дивизия) — по обеим сторонам Брестского шоссе; литовский (VI) пехотный корпус барона Розена (24-я и 25-я пехотные дивизии, литовская гренадерская бригада и литовская уланская дивизия) — на опушке боль-того леса, примыкая к правому флангу Палена и имея часть артиллерии на позиции у корчмы Выгода и конницу у Кавенчина; 2-я гренадерская дивизия — на Брестском шоссе за корчмой Вавр; III резервный кавалерийский корпус графа Витта, гвардейский отряд и артиллерийский резерв — в Милосне. Отряд командира гренадерского корпуса князя Шаховского подходил с севера и 12 февраля занял Белоленку. Русских войск всего было 72 тысячи человек (56, 5 тысяч пехоты и 16, 5 тысяч кавалерии) при 252 орудиях, а без Шаховского — 59, 5 тысяч человек при 196 орудиях.
Главнокомандующий фельдмаршал Дибич намеревался дать бой 14 февраля, причём главный удар нанести на левый, наиболее открытый, фланг противника отрядом Шаховского, усиленным III резервным кавалерийским корпусом, через Белоленку на Брудно и далее, отрезая поляков от Праги. Розен должен был развернуться по обе стороны Кавенчина; Пален — примкнуть к его левому флангу, имея 1-ю дивизию левее шоссе; резерв — собраться за Кавенчиным.
В 9 часов 30 минут утра 13 февраля русская артиллерия открыла огонь, и правый фланг медленно начал наступать к ольховой роще. Опушку рощи занимала польская бригада Голанда, за ней расположилась бригада Чидевского, за рощей стояла дивизия Скржинецкого. Около 10 часов утра Розен двинул в атаку пять батальонов 24-й дивизии, которые ворвались в переднюю часть рощи, но, дойдя до рва, были отброшены. Розен ввёл в дело шесть батальонов 25-й дивизии, но дивизия Жимирского принудила эти части к постепенному отступлению. В подкрепление были двинуты справа два полка 25-й дивизии, а слева — два полка I корпуса. Вторая атака была проведена восемнадцатью батальонами, которые к 11 часам выбили дивизию Жимирского из рощи, при этом сам Жимирский был смертельно ранен. Русские, заняв противоположную опушку, оказались под картечным огнём. Хлопицкий выдвинул дивизию Скржинецкого, за которой устремилась и дивизия Жимирского. Этими двадцатью тремя батальонами восемнадцать русских батальонов были выбиты из рощи.