В 15 часов снова сел густой туман, который закрыл происходившее на поле боя. В это время прибыла конница Паппенгейма (восемь полков – 4 тыс. всадников), с ходу атаковала правое крыло противника и опрокинула его. Воспользовавшись успехом прибывшей конницы, Валленштейн привел в порядок пехоту, а также конницу своего правого крыла и выдвинул вперед несколько резервных орудий.
В 16 часов выглянуло солнце, и туман снова рассеялся. Бернгард увидел сложившуюся обстановку и вначале решил атаковать имперцев своим левом крылом. Вторая линия боевого порядка шведских войск все еще не вступала в бой.
Однако в самом опасном положении оказалось правое крыло шведской армии. Поэтому Бернгард взял несколько своих эскадронов, поскакал с ними на правый фланг, контратаковал конницу Паппенгейма и вынудил ее к отступлению. Смертельное ранение Паппенгейма оказало удручающее воздействие на его конницу, обратившуюся в бегство в направлении Лейпцига. За нею двинулись и остальные войска имперцев, потерпевших поражение.
Армия Валленштейна потеряла до 6 тыс. убитыми, несколько тысяч пленными и всю артиллерию. Потери шведов достигали 3 тыс. убитыми.
Бой при Люцене характерен прежде всего различным моральным состоянием войск сторон. Смерть Густава Адольфа не имела своим следствием дезорганизацию войск. Новый командующий мог возобновить общую атаку имперцев. Смертельное ранение Паппенгейма способствовало возникновению паники в рядах его конницы. Дисциплина шведской армии оказалась прочнее дисциплины имперских войск.
Шведская пехота, действовавшая в линейном построении, выявила возможности наступления на коротких дистанциях. Пехотные бригады взаимодействовали в бою, последовательно атакуя терции противника. Пехота овладевала батареями имперцев, направляя против них огонь их же орудий. Шведская конница поддерживала свою пехоту. Не взаимодействовала только вторая линия шведской пехоты с первой линией, что зависело от Книпгаузена, неправильно понимавшего задачу второй линии – обеспечение отступления первой линии, а не развитие ее успеха. Результаты боя могли быть более решительными, если бы в нем участвовала вторая линия боевого порядка пехоты.
Вторая линия конницы правого крыла шведов своевременно контратаковала противника, прорвавшегося в тыл. Эскадроны второй линии левого крыла своей контратакой фактически решили исход боя. Конница являлась основным средством маневра. Артиллерия подготавливала атаку пехоты и прикрывала своим огнем ее отступление.
В целом в бою под Люценом шведы действовали наступательно, что обеспечивало захват и удержание ими тактической инициативы.