5月4日，城中士气已经空前高涨。当天的正午时分，贞德正在午睡，奥尔良守军忽然攻击了圣卢普。贞德醒来后，立即让侍卫备马，加入了前方攻势。追随在后的部队越来越多，战斗最终变成了1500人对圣卢普的强攻。
狡猾的英军看到桑鲁要塞已经难以守备，便立即抽调夺西堡垒的部分兵力前去援助。这支援军企图攻打法军的侧后，迫使法军处于腹背受敌的困境，以解桑鲁要塞之危。贞德镇定自若，命令一部分兵力组成一道牢固的防线，死死顶住西边来的敌军，她自己则率兵以更猛的攻势，继续对付桑鲁要塞。
受到贞德的鼓舞，圣卢普被法军血战攻克，140名英军被杀，40人被俘，塔尔波特逃亡。当晚，奥尔良钟声齐鸣，庆祝这场围困以来的首次大胜。
夺取桑鲁要塞的胜利，意义十分重大：法军从此控制了卢瓦河上游地区，为解除奥尔良之围开辟了通路；同时，首战的胜利大大提高了法军的士气，使全体军民增强了战胜英军的信心。
5月5日升天节时，法军将领举行军事会议，决定了反攻的部署。贞德致信图雷尔塔堡，要求以圣卢普的俘虏交换此前的信使，并敦促英军遵从天主旨意投降，英军继续以“阿尔玛尼亚克的婊子”辱骂贞德。
此时的法军有两种战术选择，首先进攻北岸兵力薄弱的敌人堡垒，或者首先进攻断桥对面重兵把守的图雷尔。最终，法兰西人决定攻打图雷尔。于是，法军以小船向图雷尔东面的圣白让堡垒运输了部分军队，圣白让守军却提前撤向了奥古斯丁和图雷尔塔堡。来自布洛涅的情报显示，鲱鱼之战的胜利者福斯托夫，率领着一支英格兰援军即将从巴黎出阵，留给法军的时间已经不多了。
5月6日，大量法军集结在奥尔良东门内侧，高古特试图阻止这些士兵出城战斗。贞德随后与高古特总管发生了冲突，士兵们选择了支持“洛林圣女”，高古特总管最终放弃了拦住军队的企图，法军潮涌而出。一伙人在勃艮第港附近重新集结后，渡河攻向英军阵地。
意识到军队已经被裹挟，攻势无法避免，许多法军将领还是加入进来。英军或许见到渡河的法军有机可乘，便从图雷尔出击，以凶猛势头猛攻过来。贞德与拉海尔等人奋勇迎战，高古特总管则坚持守卫在河面的浮桥附近，保证法军撤退的道路。
此战中，英法双方皆表现出可观的英勇。贞德的侍从让德奥隆提到一名西班牙重甲武士阿方索与另一名重甲武士比赛冲锋速度，被一名体型巨大的英格兰板甲武士拦截。德奥隆便叫洛林的炮术大师轰击对方，率先入阵的西班牙人和那个无名武士趁机拥众破入，英军最终溃散。
敌人逃向图雷尔后，贞德继续催促大家进攻，法军又迅速占领了奥古斯丁塔堡。
5月7日，星期六，贞德一早醒来，在忏悔和弥撒结束后，立即聚齐全军，号召他们为了天主向图雷尔发起总攻。
图雷尔大约有700-800名守军，自1428年开始便不断加固，并配置了大量火炮。贞德则亲自带队向城墙发起攻击，接下来的战斗血腥无比，比起阿金库尔和维尔纳伊也不遑多让。
上午7点，在火炮声中，法军越过深沟，试图自云梯攀上塔堡的棱角。贞德拥军旗至壕前观战。双方激战中，一支箭矢从天而降，自板甲的一处连接关节洞入贞德的脖颈和肩头之间，深入六英寸。撤离战场的贞德起初拒绝使用医药或者巫术处理伤口，认为这都是黑魔法之流。最后却忽然开始抽泣，但只同意用橄榄油清理伤口。傍晚8点，军队仍然未能突破，贞德却要求再坚持片刻。
她骑上马背，到一座附近的葡萄园中祈祷起来。七分钟后，贞德再度出现于众人面前，接过白色旗帜，再次将其插到壕沟一侧。英军见到贞德的“死而复生”，纷纷惊慌失措，放弃抵抗，法军趁机突破了要塞。
此战过后，英军精华毁折。格拉斯戴爵士、穆兰勋爵、埃夫勒邑督和众多英军贵人命丧黄泉。其中，一身甲胄的格拉斯戴，在拒绝了贞德的最后劝降后，自塔堡吊桥掉落。握着一面黑太子麾下名将尚多斯的军旗沉入水中。
次日，在图雷尔血战中观望不出的众多英格兰塔堡驻军抛弃全部工事，在奥尔良城墙前排成了两道战列。在摆出这个桀骜不驯的姿态后，见贞德与其他法军统帅并未应战，英军开始集体转向撤离。一个战列由塔尔波特和斯卡里斯统领，退往墨恩。另一个战列由萨福克统领，退向雅尔若。
一些法军违命出击，缴获了部分火炮和其他武器。持续整整210天的奥尔良之围至此结束，钟声和赞美诗响彻奥尔良全城。
英军焚毁了卢瓦尔河北岸的所有营房和设施，遗弃了阵地和所有装备，狼狈逃跑了。
1429年5月8日，是个难忘的日子。被英军重重围困长达二百零九天的奥尔良，终于重新回到了法兰西人民的怀抱。奥尔良城内的钟声又一次敲响了，人民载歌载舞，迎接法兰西军队及其总指挥贞德的凯旋。
奥尔良大捷，有如春风一样迅速传遍法兰西大地。它是加速法兰西民族意识觉醒的一副有力的催化剂，它给法兰西民族带来了新的希望，它进一步增强了法国人民必胜的信念。
奥尔良战役胜利以后，贞德并没有停止战斗，她继续挥师北上，连续收复了许多英军占领的城市，其中包括重镇兰斯。并于1429年7月7日亲自陪同王太子查理来到兰斯大教堂，举行了传统的加冕典礼，使查理正式继承法国王位，成为法国国王。
奥尔良战役已过五百余年。法国人民，尤其是奥尔良人民珍重地把贞德的光辉形象和伟大业绩铭记在心，称之为“奥尔良的女儿”和“奥尔良的英雄”，特别是每年的5月8日，奥尔良人民都要以隆重的方式纪念自己伟大的女儿——法兰西杰出的女英雄贞德。