Al enemigo lo había sorprendido el conocer la presencia de las tropas republicanas en Boyacá.
El español Barreiro instaló cuarteles cerca de las líneas del enemigo, con 1.600 soldados se situaron en posiciones difíciles de asaltar.
Los españoles estaban ubicados en la posición de Tópaga cerrando a las tropas de Bolívar el camino a Tunja, el Libertador tenía la intención de hacer que los realistas abandonaran esta posición y llevó sus tropas de este a oeste y las acampó cerca del pueblo de Santa Rosa.
El Comando Patriota había logrado aumentar sus soldados a 2.600 hombres, constituyendo la División de Reserva de 800 plazas que se habían reunidos desde Tunja y Socorro y trataban de provocar a los españoles para la batalla.
Ya la Legión Británica se había apostado a una distancia cercana donde se encontraba los partidarios del Rey en un valle de nombre Cerinza, pero los españoles no se quedarían con los brazos cruzados y tratando de proteger a Tunja se establecen en los Molinos de Bonza, en una posición privilegiadas, apoyados en unas paredes y protegidos por barrancos.
Bolívar que había avanzado sobre el enemigo y el día 20 de agosto se sitúa a su frente en los Corrales de Bonza y los reta a combate, atacándolos con diversos movimientos en los siguientes dos días.
Tres días después, al amanecer, los patriotas llegan por el camino del Salitre de Paipa, dan un rodeo por la izquierda y caen sobre la espalda del enemigo, para que abandonen sus trincheras.
Bolívar atraviesa el río Sogamoso y cuando marchaban al este de Pantano de Vargas, aparecen los realistas cerrándoles el paso.
Al verlos llegar observó con desprecio las tropas de Bolívar comentando: "Estos mendigos jamás nos quitaran Nueva Granada."
El militar español José María Barreiro señalaba algunos grupos de combatientes del ejército patriota venidos del Casanare como "indios miserables y cobardes".
A pesar de la posición desventajosa de las tropas republicanas, Bolívar acepta el combate, Santander con dos batallones ocupa las alturas en la parte izquierda, pero el español López, comandando el Primer Batallón del Rey y algunos hombres del Segundo lo atacan y logran que se retire de la posición.
El Coronel Barreiro, Jefe de las tropas del Rey, aprovecho la situación y lanza sobre el centro tropas integradas por los batallones 2° y 3° de Numancia, parte del Tambo y los Dragones de Granada, quienes arrollan con valentía a los batallones patriotas Rifles y Barcelona.
Bolívar los contienen y apoyado por la Legión Británica que estaba comandada por el Coronel Rooke recuperan las alturas, pero las fuerzas españolas repiten el ataque y vuelven a tomar la posición.
La batalla se encuentra del lado republicano casi perdida.
Los patriotas son sometidos a un terrible fuego, Bolívar dirigiéndose a donde se encontraban la Caballería del Alto Llano, se dirige al Coronel Rondón y le dice: "Coronel Rondón, salve usted a la Patria".
El coronel contestóː "Es que Rondón no ha peleado todavía".
Tras la carga de los 14 llaneros, Bolívar gritó a algunos oficiales: "Infante, Mojica, Carvajal, ¡este es el momento de vencer o morir."
Los españoles avanzaban con fuertes columnas de Infantería, el Coronel Rondón e Infante realizan una carga con gran ferocidad destrozando las tropas realistas, incluyendo la infantería que es la que más sufre en la embestida patriota.
Rondón carga contra los realistas en un terreno pendiente y escarchado, O´Leary por el centro.
De la misma forma carga contra los partidarios del Rey el Comandante Carvajal con los Guías de la Guardia, por el camino principal y la infantería de Bolívar recupera las alturas.
El mismo Comando Realista dice del ejército patriota: "Su destrucción era inevitable y tan complejo, que ni uno solo hubiera podido escaparse de la muerte. La desesperación les inspiró una resolución sin ejemplo: su infantería y su caballería, saliendo de los avisos en que se hallaban, treparon por aquellos cerros con furor; nuestra infantería, que por su ardor excesivo y por lo escarpado de la posición se encontraba desordenada, no pudo resistir sus fuerzas; sin embargo, les disputó palmo a palmo el terreno y cedieron después de una obstinada defensa."
No se puede negar que las fuerzas de la Legión Británica combatieron con gran valor a punta de bayonetas desenvainadas, pero hay que reconocer que el Libertador les arrebató el triunfo a los españoles con los jinetes del Alto Llano, que habían sido derrotados en La Puerta y el Rincón de los Toros, participando igualmente con mucha bravura los Guías de la Guardia y los de Apure, entre 400 o 500 jinetes.
El combate duró seis horas, que transcurrieron entre ataques y contraataques, se inició hacia el mediodía del 25 de julio y culminó hacia las seis de la tarde en medio de un fuerte aguacero y la oscuridad de la noche que caía, fue lo que hizo replegar las tropas hacia sus lugares de mando.
Las pérdidas de los patriotas fueron grandes. Se calcula que el número de bajas fue de 800 hombres contando los dos bandos, los cuales fueron enterrados en fosas comunes en el mismo sitio de la batalla.
Los lugares más cruentos del enfrentamiento fueron el Cerro del Picacho o de la Guerra y a la Garganta del Arenal por donde llegó la carga de caballería de Juan José Rondón.
A Rooke una bala le destrozó un brazo que debió ser amputado.
Soportó la operación con frialdad y gran fortaleza, cuando el médico, un irlandés terminó, le dijo:
"Dame el brazo. ¿Has visto un brazo más hermoso?"
Tomó el brazo amputado y lo levantó y grito:
¡Viva la Patria!
¿Qué Patria? Le preguntan.
"La que tendrá mi tumba" Tres días después murió.
Con hombres así Simón Bolívar, llevó la libertad a cinco naciones, con llaneros, andinos, orientales, escoceses, irlandeses y de otras nacionalidades derrocharon valentía y sacrifico en nombre de la Libertad.