由于之前“战无不胜”的作战经历给了法国人以极度自信，法军士兵居然认为普鲁士不堪一击，在集结尚未完成的时候，就雄赳赳、气昂昂、乱哄哄的跨过了莱茵河。南路麦克马洪元帅的斯特拉斯堡军团8月4日仅以一个师抢占了威森堡，普鲁士王太子第3集团军的第5军当即反击，另有两个军助攻，以5万人对付法军6000人，法军受到突袭，师长被杀，几乎全师覆灭。翌日，在西南15英里处，继续挺进的普军第5军撞进法国第6军阵地，这里集结了法军5个步兵师和1个骑兵师共42000名步兵和6000骑兵。交战前法军自己就乱作一团：他们既没有侦察，也没有岗哨，50000大军仅有6000份口粮，关心自己公民权利和福利的法军士兵们怨声载道，好不容易在当天上午运到了大批粮食，法军士兵们正在做饭，普军就赶到了。普鲁士第5军先头部队毫不停顿地投入战斗，不久第3集团军各军赶到，陆续投入交战，麦克马洪的斯特拉斯堡集团军各部也前来增援，于是一场遭遇战最终演变成了两军南部主力集团军的大战。

这场战役中法军士兵表现极为勇敢，而普鲁士各军也是逐次投入兵力，奋力战斗。双方激战竞日，不分胜负，普鲁士第11军按照事先定好的计划，渗透入法军的后方，麦克马洪害怕被普军包围，下令后撤。担任掩护的法军两个骑兵旅向普军的密集步兵队形发动冲锋，伤亡了四分之三。这两天的战斗中，法军共损失25000人。普军损失则比法军严重，但是战略上普军获得了胜利：麦克马洪被迫从斯特拉斯堡后撤，顾不上北边隔着孚日山脉的巴赞集团军，一路向西撤过梅斯，一直向大后方夏龙退却。法军的进攻一开始便极不顺利。

西面靠北集结在梅斯的北路法军的进攻同样不顺利。8月2日法军莱茵军团主力进攻莱茵河东岸的萨尔布吕肯，连战前侦察都没有，普鲁士守军3个连抵挡一阵之后撤退，法国报纸吹嘘成“英勇的法国战士粉碎普军3个师”。原本普鲁士的计划，是第1和第2集团军抵挡法军主力，让第3集团军从南方包抄法军后路。听到萨尔布吕肯发生战斗，第1集团军司令斯坦梅茨上将按捺不住，立即挥军迎击，于是普军第2集团军亦从凯撒斯劳滕出动策应。

8月4日，普军第1集团军的先头部队遭遇从萨尔布吕肯撤退下来的法军，普军第14师不等上级命令率先投入战斗，仰攻法军既设阵地，伤亡很大，但是普军附近部队按照传统听到炮声立即来援，而法军虽然处于兵力优势，但是由于普军出其不意，又没有友邻援助，3军军长弗罗萨德将军担心己方地位过于突出，决定于夜间撤退。这次交战普军损失4500人，法军损失2000人。从损失上讲普军较大，但是在战略上，由于这次交战和南面的伍尔斯战役，法国莱茵军团主力处以孤立突出地位，以至于法军军心开始动摇了。

萨尔布吕肯和伍尔斯两次战役，普军都没有追击，他们已经摸清了法军态势，准备按照既定方案寻找法国梅斯的莱茵军团决战：正面1、2集团军逐退当面法军，使法国人缩回梅斯基地。南方第3集团军击败法国斯特拉斯堡军团后，正从法军右翼包抄，大军云集。莱茵军团18万大军是法国野战军的主力，现在龟缩在梅斯不知何去何从。拿破仑三世这时意识到了法军地位过于突出，果断的下令撤退。此时普军正准备在梅斯两侧渡过摩泽尔河，迂回法军两翼，这时法国最高统帅部还蒙在鼓里，只是知道梅斯的粮食缺乏，建议后撤，但此时拿破仑三世已经定下了西撤的决心，他的意图是先向40英里以西的凡尔登撤退，然后再向西撤50英里，跟夏龙的麦克马洪军团会合。