El enfrentamiento comenzó con una operación francesa contra las tropas españolas en el valle medio del Ebro.Castaños situó a sus soldados en Tudela y el valle del Queiles para defenderse, acabando en el cerro de Santa Bárbara. Francia consiguió romper esa línea defensiva y, gracias a la poca prevención y planificación de las tropas españolas, consiguieron entrar en la ciudad con facilidad. Castaños decidió la retirada de su ejército hacia el sur por Borja y luego a Calatayud.La victoria francesa se saldó con la muerte de 3.000 militares españoles y otros tantos prisioneros, mientras que Lannes solo perdió a 544 soldados y tuvo 513 heridos. Los franceses saquearon Tudela y abrieron el camino para realizar el segundo sitio de Zaragoza, que comenzó el 21 de diciembre de ese mismo año y culminó en 1809.