Napoleón había planeado la invasión de Gran Bretaña desde la ruptura por el gabinete de Londres del Tratado de Amiens en 1803, y había reunido un ejército de 150 000 soldados en Boulogne. Sin embargo, necesitaba conseguir la superioridad naval antes de poner en marcha la invasión, o al menos, distraer a la flota británica llevándoles lejos del canal de la Mancha. El complejo plan de distracción, llevado a cabo por el almirante Villeneuve fracasó tras la batalla del Cabo Finisterre y la posterior destrucción de la flota franco-española en la batalla de Trafalgar. Entonces, Napoleón se vio forzado a abandonar sus planes contra Inglaterra y a centrar su atención en sus enemigos continentales.
La coalición, buscando tomar ventaja de la concentración de las fuerzas francesas en Boulogne, hizo planes para atacar Italia y Baviera. Los ejércitos aliados organizados en Alemania e Italia, al mando de Karl Mack von Leiberich prepararon la invasión de Baviera mientras esperaban a los ejércitos rusos de Mijaíl Illariónovich Kutúzov que les reforzarían. El ejército de Baviera, aliado de Napoleón, se vio forzado a retirarse hacia el norte, abandonando Múnich.
Napoleón dejó Boulogne en agosto, marchando con rapidez hacia el Rin. Cruzó el Rin a finales de septiembre, cayendo sobre el flanco derecho del ejército de Lieberich y rodeando al ejército austriaco en Ulm. Desbarató los intentos austriacos por reagruparse, aislando a Ulm de Austria y forzando a Lieberich a capitular en octubre. Kutúzov, en la frontera austro-bávara, tuvo que retirarse a Viena, y tomar el camino hacia Moravia para conseguir refuerzos el 13 de noviembre. Napoleón marchó entonces hacia el norte para enfrentarse a los ejércitos aliados, encontrándolos finalmente en posición defensiva en Austerlitz. En la batalla de Austerlitz, Napoleón engañó a los austriacos con un asalto y una retirada fingidas, para luego atacar las posiciones elevadas que el enemigo había dejado, rodeando y destruyéndolos a todos excepto al ala derecha, bajo el mando de Piotr Bagratión.
El ejército austriaco de Italia, bajo el mando del archiduque Carlos se vio forzado a retirarse sin luchar por las victorias francesas en Alemania, y los desembarcos aliados en el norte de Alemania y Nápoles fueron abortados. Austria fue eliminada de la coalición y expulsada definitivamente de Italia por el Tratado de Presburgo.
Napoleón derrotó a Rusia en combate, aunque ésta siguió en la guerra, y Prusia entró en la guerra en 1806, en protesta por la violación francesa de su territorio en la campaña de 1805. Daba entonces comienzo la guerra de la Cuarta Coalición.