12 dni po rozpoczęciu powstania pod Racławicami stanęły naprzeciw siebie dwie armie o zbliżonej sile bojowej. Rosjanie dowodzeni przez gen. Fiodora Denisowa byli lepiej wyszkoleni i wyposażeni, ale mniej liczni, dlatego mimo dwukrotnej przewagi liczebnej powstańców, ich szanse na zwycięstwo nie były mniejsze niż wojsk Kościuszki. Przeciw niecałym 3 tys. Rosjan walczyło 6 tys. Polaków, z czego jednak 2 tys. stanowili kosynierzy - chłopi uzbrojeni w kosy, siekiery i piki. Jak się później okazało, ich brak wyszkolenia miał zaskakujące konsekwencje.

Mimo braku doświadczenia bojowego, to właśnie oddziały chłopskie odegrały w bitwie kluczową rolę. Kościuszko zauważył osłabienie centrum formacji gen. Denisowa i osobiście poprowadził do ataku 320 kosynierów, którzy natarli na słabo bronioną rosyjską artylerię.

Kościuszko doskonale rozumiał, że jednostki chłopskie mogą mieć wartość bojową tylko w ściśle określonych warunkach. Jednostki kosynierów nie potrafiły wykonywać skomplikowanych manewrów, brakowało im dyscypliny, a niezaznajomieni ze sztuką wojenną chłopi nie do końca rozumieli, od czego zależy sukces na polu walki. Dlatego od początku byli otoczeni regularnymi jednostkami liniowymi, które towarzyszyły im również na skrzydłach podczas szturmu.

Dzięki takiemu ustawieniu udało się uniknąć paniki, która - jak się spodziewano - mogła łatwo wybuchnąć wśród kosynierów. Chłopi spisali się jednak świetnie. Przetrwali salwy armat, w kierunku których prowadzili atak i w zwartym szyku przedarli się przez sam środek pola bitwy, wspierani przez własną artylerię. Naczelnik powstania walczył wspólnie z chłopami konno w pierwszym szeregu. Rosjanie rzucili się do panicznej ucieczki. Losy bitwy były przesądzone.

Ponad jedna trzecia rosyjskich żołnierzy zginęła. Stało się tak m.in. dlatego, że kosynierzy nie brali jeńców. Gdy Rosjanie rzucali broń i krzyczeli "pardon" - co było prośbą o darowanie życia, chłopi, nie rozumiejąc tego zwrotu i nie czując potrzeby okazania litości, cięli wrogów kosami i dobijali siekierami. Powstańcy stracili kilkuset ludzi.

Bitwa nie miała decydującego znaczenia strategicznego. Kościuszce mimo zwycięstwa nie udało się zrealizować głównego celu - przebicia się do Warszawy. Wygrana pod Racławicami miała za to istotne znaczenie polityczne. Wiara w zwycięstwo pozwoliła wzniecić powstanie w innych rejonach kraju. Pokazała też znaczenie udziału chłopów w powstaniu.

Po bitwie, jak nakazywała ówczesna tradycja, dowódca przebrał się w mundur oddziału, który odniósł największy sukces w walce. Tym razem była to chłopska sukmana.

Oddziały chłopskich ochotników były wyjątkowo trudne w dowodzeniu. Kosynierzy świetnie wykonali zadanie na polu bitwy, jednak nie rozumieli sytuacji, w której się znaleźli. Jak twierdzi Andrzej Zahorski: "chłopi zaczęli się rozchodzić, wielu z nich myślało, że skoro pobili Rosjan i zdobyli armaty, to już jest koniec wojny". Insurekcja trwała jednak jeszcze ponad pół roku.