Чтобы не дать времени бурам вырыть глубокие окопы и получить подкрепление, Китченер сразу же перешел в наступление. Усталая бригада Френча оставалась у Кедесрандского брода, где вступила днем в перестрелку с небольшим отрядом буров, подошедшим со стороны Блумфонтейна. 9-я дивизия должна была атаковать буров с юга и запада, по обоим берегам Моддера. 6-я дивизия – с востока главными силами на южном берегу, выделив два батальона на северный берег для атаки вдоль русла реки; этой дивизии были приданы части конной пехоты. Часть конной пехоты находилась к северу от Моддера, препятствуя продвижению буров вдоль реки на восток, а часть, в районе Китченеровской сопки, охраняла тыл 6-й дивизии. Артиллерия подтянулась на поле сражения еще не полностью. Одна полевая батарея заняла позицию севернее Китченеровской сопки, чтобы препятствовать прорыву буров на Блумфонтейн. Две другие расположились на «пушечном» холме, а одна полевая батарея вместе с 19-й бригадой 9-й пехотной дивизии предназначалась для перехода через Паадербергский брод на северный берег реки для атаки на буров с северо-запада.
Китченер не стал ждать подхода новых артиллерийских частей и окончания развертывания; имевшиеся части поспешно направлялись в бой. Атаки англичан получили разрозненный характер.
Первой начала наступление 6-я дивизия. Артиллерия буров была подавлена английскими батареями и замолчала. Буры встретили англичан сильным ружейным огнем. 5 батальонов, наступавшие южнее р. Моддер, израсходовав все свои ресурсы, добрались до дистанции ближнего ружейного огня, где залегли тонкой линией, растянутой на 3 км. 2 батальона, которые должны были перейти на северный берег реки, долго не могли выполнить эту задачу, так как со стороны Блумфонтейна на выручку Кронье на сопки севернее фермы Остфонтейн вышли небольшие отряды буров с орудиями. Не дождавшись подхода на северный берег частей 6-й дивизии, Китченер отдавал настойчивые приказания находившейся там конной пехоте решительным штурмом поддержать наступление 6-й дивизии по южному берегу. Чтобы выполнить приказ Китченера, полковник Ханней собрал группу конных из 40 человек и бросился с ними в атаку, все участники которой были застрелены бурами или попали к ним в плен. Только после неудачи этой атаки подошла пехота 6-й дивизии, уже утомленная боем, выдержанным ею на походе; ее вялое наступление успеха также не имело.
Совершенно неожиданно бурские части под командованием Девета налетели на охранение, заняли Китченеровскую сопку и открыли огонь в тыл 6-й дивизии. Та была вынуждена действовать на два фронта и не имела никаких резервов, чтобы влить свежие силы в тонкую линию стрелковой цепи, ведшей огневой бой с бурами Кронье; огонь англичан здесь становился все более вялым.
Неожиданный подъем воды в Моддере задержал до полудня переход 19-й бригады через Паадербергский брод, и 9-я дивизия вела два самостоятельных боя. На южном берегу шотландская бригада начала наступление в 7 часов утра, под огнем буров эта бригада дошла до дистанции в 450–600 м, здесь плотно залегла и открыла огонь. Вся бригада была сразу развернута в одну стрелковую цепь и расползлась на фронт в 3 км; в течение всего дня ее удалось подкрепить только полубатальоном, что было недостаточно для поддержания силы огня. Шотландцы остались лежать до вечера. 19-я бригада, задержанная подъемом воды на броде, вступила в бой только около полудня, когда наступление на других участках уже остановилось. Пехота искусно охватила буров с севера, но те успели образовать новый фронт. Все три батальона расползлись на фронте около 3 км, тонкая цепь не имела достаточной силы для питания энергичного огневого боя. Китченер требовал штурма. Не имея огневого перевеса, два батальона 19-й бригады проползли еще 200 м к бурам, одновременно вскочили и с громкими криками бросились на штурм. Атака захлебнулась, потери в личном составе достигли 20 %, солдаты залегли и пробыли здесь до темноты.
Итак, на всем фронте атаки англичан были отбиты. Вечером пришлось отводить истощенные части и окапываться. Потери англичан достигали 1200 чел., буров – 200 человек.
Причинами неудач англичан была плохая стрелковая подготовка, недостаточное знание позиций буров, слабая поддержка артиллерии, а главное – разбросанность сил по 10-километровому фронту наступления. Батальоны вытянулись в нитку и нигде не имели поддержки из глубины. В результате английский огонь повсюду замирал. Опыт Паадербергского боя впоследствии привел некоторых английских военных теоретиков к мысли о том, что при современном развитии огнестрельного оружия фронтальная атака становится вообще невозможной.