14 maja, gdy armia wenecka maszerowała na południe, Alviano natknął się na zgrupowanie wojsk francuskich, na którego czele stał Seigneur de Chaumont. Francuskie siły zgromadzone były wokół wioski Agnadello. Alviano ustawił swe siły liczące około 8 000 żołnierzy na grzbiecie górującym nad okolicznymi winnicami. De Chaumont spróbował zaatakować, najpierw za pomocą kawalerii, a następnie użył szwajcarskich pikinierów. Jednak atak pod górę przez teren pełen rowów irygacyjnych z powodu padającego deszczu wypełnionych błotem nie mógł doprowadzić do złamania weneckiego szyku.

Pitigliano znajdował się blisko 10 kilometrów na południe od pozycji zajmowanych przez wojska Alviano, gdy Francuzi przypuścili atak. Gdy Alviano zażądał od Pitigliano pomocy, ten odpowiedział, że powinien unikać bitwy pozycyjnej i kontynuował swój marsz na południe.

W międzyczasie dotarł pod Agnadello z resztą francuskich sił król Ludwik XII. Francuzi otoczyli wojska Alviano z trzech stron, po czym w ciągu następnych trzech godzin prowadzili operację niszczenia osaczonej armii weneckiej. Wenecka kawaleria załamała się i uciekła z pola bitwy, a sam Alviano został ranny i pojmany przez żołnierzy francuskich.