Действительно, в этот самый момент пруссаки, выходя из прохода Гранд-Пре, появились в виду французской армии и взбирались на высоты Ла-Люн. Они тотчас отказались от быстрого движения на Шалон, радуясь, как рассказывают, что застали обоих французских главнокомандующих вместе, и надеясь одним ударом разбить обоих. Их цель состояла в том, чтобы овладеть дорогой в Шалон, двинуться на Витри, вытеснить Дильона из Лез-Ислет, окружить таким образом Сент-Мену со всех сторон и принудить обе армии сложить оружие.

Двадцатого сентября утром Келлерман, который, вместо того чтобы занять высоты Жизокур, направился в самый центр бассейна, к мельнице Вальми, вдруг увидел неприятеля выше себя, на занятых им высотах Ла-Люн. С одной стороны у него была речка Гирон, которой владели французы, но которую можно было у них отнять, а с другой – высоты Жизокур, которых он не пожелал занять и на которых располагались пруссаки.

В случае поражения Келлерман попадал в болота, образуемые Овом позади мельницы при Вальми, и мог быть совсем разбит, прежде чем успел бы соединиться с Дюмурье, занимавшим задний план этого амфитеатра. Тогда он позвал к себе своего товарища.

Но прусский король, заметив большую суматоху во французской армии и вообразив, что французские генералы намерены идти на Шалой, захотел преградить им путь и приказал тотчас же начинать атаку. Прусский авангард встретил по дороге в Шалой авангард Келлермана. Произошла стычка, и французы, сначала отброшенные, были потом приведены обратно и поддержаны карабинерами генерала Валенса. С высот Ла-Люн началась канонада, и французская артиллерия бойко отстреливалась с мельницы Вальми.

Позиция Келлермана была крайне рискованной: его войска были скучены в беспорядке на высоте Вальми, и им было слишком тесно сражаться. С высот Ла-Люн их громили пушки, с высот Жизокур левый фланг сильно беспокоил прусский огонь; речка Гирон была, правда, занята французами, но Клерфэ мог напасть на этот пост с 20 тысячами австрийцев и отбить его. Тогда, громимый со всех сторон, Келлерман был бы отброшен из Вальми в Ов, и Дюмурье не смог бы ему помочь. Последний тотчас послал генерала Штенгеля с сильной дивизией, чтобы удержать французов на Гироне и прикрыть правый бок Вальми; кроме того, он приказал Бернонвилю поддерживать Штенгеля с шестнадцатью батальонами и отправил Шазо с десятью батальонами и восьмью эскадронами на дорогу в Шалон, чтобы занять Жизокур и поддержать Келлермана слева. Но Шазо, придя в Вальми, спросил у Келлермана приказаний, вместо того чтобы занять Жизокур, и оставил пруссакам время расположиться там и открыть убийственный огонь. Однако Келлерман, поддержанный справа и слева, все-таки смог удержаться на мельнице.