La bataille se déroule donc à Yorktown, colonie de Virginie assiégée depuis plusieurs semaines. D'un côté, on trouve 7 500 Britanniques commandés par Lord Charles Cornwallis, et de l'autre 8 845 insurgés américains, les volontaires de La Fayette, menés par le colonel Armand, marquis de la Rouërie, et George Washington, ainsi que les 6 000 hommes du corps expéditionnaire français de Rochambeau (10 800 Français au total).
La flotte française assure le blocus du port de Yorktown empêchant tout ravitaillement des Britanniques par la mer (bataille de la baie de Chesapeake), tandis que les troupes terrestres franco-américaines encerclent la ville.
Après avoir pris les redoutes et bastions qui devaient la défendre, l'armée franco-américaine assiège la ville. L'artillerie française montre son efficacité. C'est la première utilisation du nouveau type d'artillerie conçu par Gribeauval.
Lord Cornwallis se rend. Prétendant être malade, il envoie un de ses subordonnés remettre son épée aux vainqueurs. À Londres, la défaite provoqua le renvoi du cabinet de Lord North, qui fut remplacé par des whigs favorables à la paix.