Deux colonnes forment le second corps d'armée français sous le guide du Général Mac Mahon: l'une est sous les ordres de Mac Mahon lui-même, l'autre sous les ordres du Général Espinasse. Les deux colonnes partent de Turbigo vers Magenta avec deux itinéraires différents : Mac Mahon passera par Boffalora, Espinasse par Marcallo. D'autres troupes françaises se disposent après Trecate sur le pont du Tessin dont seulement une partie avait été endommagée par l'explosif autrichien: elles attendent que Mac Mahon arrivent à Boffalora.
Pendant ce temps, les troupes autrichiennes tardent à arriver de la Lomellina: le Général Clam-Gallas reste seul et pour organiser la défense le long du Naviglio il décide de disposer ses troupes (20-25000 hommes) en forme de triangle avec les sommets à Magenta, Boffalora et Marcallo.
Mac Mahon donne l'ordre d'assaillir Boffalora.
Les troupes françaises en alerte auprès du pont sur le Tessin se mettent en marche vers Magenta dès qu'elles entendent les coups de canons.
A Boffalora les Autrichiens réussissent à faire sauter le pont sur le Naviglio et ils défendent vaillamment les quelques fermes dans les environs pour gagner du temps dans l'attente des renforts.
Le combat se fait acharné autour du Pont-Neuf, le long de la ligne ferroviaire, à proximité du pont sur le Naviglio que les Autrichiens n'avaient pas réussi à miner, avec des attaques répétées et des retraites réitérées de la part des Français.

Pendant que le troisième corps d'armée français, parti le matin de Novare, tarde à arriver sur le champ de bataille, Espinasse cherche, mais en vain, à s'unir à Mac Mahon à Boffalora. A ce point-là, les plans changent : les deux colonnes marcheront séparément vers Magenta avec le clocher de l'église Saint-Martin comme point de repère.
Cependant l'armée autrichienne commence à arriver d'Abbiategrasso : son entwrée en ligne rend la situation vraiment difficile pour les Français et les Autrichiens envoient à Vienne une dépêche pour annoncer leur victoire.
C'est en particulier à Pont-Neuf que la situation des Français apparaît sans issue: pendant trois quarts d'heure, cinq mille soldats doivent résister à une armèe de cinquante mille autrichiens. Les Français reprennent confiance grâce à l'avancée de Mac Mahon de Boffalora qui pousse les Autrichiens à abandonner Pont-Vieux pour défendre Magenta.

La bataille s'étend autour de la gare de Magenta; les Autrichiens abandonnent leurs postes et se réfugient dans les maisons pour défendre le terrain pied à pied. Le Général Espinasse meurt pendant l'attaque à la gare, mais sa division et celle de Mac Mahon attaquent par un mouvement à tenaille les Autrichiens barricadés dans le bourg et réussissent à conquérir le contrôle des voies d'accès.
Vers sept heures le soir les Autrichiens sont résignés : ils ont perdu la bataille. Leur retraite est rapide même s'ils méditent, pour le lendemain, une revanche qui n'aura pas lieu. Sur le champ de bataille on compte environ six mille morts, dont trois quarts sont autrichiens.
La victoire franco-piémontaise ouvre le chemin à la libération de Milan, premier pas vers l'Unité d'Italie.