La batalla de Tolentino fue la última batalla campal de la campaña. Bianchi se había hecho fuerte en el Monte Milone. Cuando la avanzadilla de Murat llegó el 2 de mayo, lanzó a sus tropas en un ataque muy exitoso. Los napolitanos aseguraron la posición, pero un alto coste de bajas, entre ellos varios generales. La situación seguía siendo crítica, pero la suerte aún podía cambiar. Si Murat lograba hacer que Bianchi se retirara y volvía a Ancona para caer sobre el I Cuerpo podía convertir el desastre en una victoria. Murat planeó la batalla para el 3 de mayo. Mientras tanto, hizo descansar a sus tropas y ordenó a los forrajeadores que buscaran comida. Al alba el ejército estaba disperso.
A media mañana la Guardia Real avanzó impetuosamente, sin órdenes, contra las tropas de Bianchi. Sin poder hacer nada para replegarlos, Murat lanzó todo lo que tenía en el ataque. Liderando personalmente la lucha en las primeras filas, Murat lideró varios asaltos, pero los austriacos mantuvieron sus posiciones.