Abból a tényből, hogy Bem még julius 10-én is összes hadával Besztercénél állott, arra lehet következtetni, hogy időközben ismét feladta a Brassó felé való elvonulás eszméjét és most már inkább a Moldva vagy Oláhországba intézendő diverzió lebegett szeme előtt; így történt aztán, hogy Grotenhjelm újabbi támadólagos előnyomulása alkalmával Besztercénél ismét az erdélyi magyar hadak fővezérével mérhette össze fegyverét. Julius 9-én kapta meg Grotenhjelm Lüderstől a parancsot abbanhagyott támadásának folytatására, minek folytán az osztrák-orosz had már másnap hajnalban 4 oszlopban kezdte meg előnyomulását. Az első Pavlov tábornok alatt 4 orosz vadász zászlóaljból, 2 dsidás századból és 8 lövegből álló oszlop Vinda, annak lovassága pedig Szász-Ujfalu felé nyomult előre; a második oszlop, a Károly Ferdinánd ezred 1. zászlóaljából, a 2. kordon zászlóaljból, 1 chevauxlegers osztagból és 1/2 hatfontos ütegből alakulva, Springensfeld alezredes parancsnoksága alatt Szász-Ujfalun át Zsolna (Sendorf) felé vett irányt; e két oszlopnak az ellenséges állás jobb szárnyát kellett megkerülnie, mialatt a Vladislavlevits tábornok parancsnoksága alatt álló s 3 orosz vadász zászlóaljból, 4 dsidás századból és 16 lövegből alakult főoszlop az országuton Olaszfalun át Beszterce felé volt előnyomulandó; végre a Károly Ferdinánd ezred 2. zászlóaljából, 2 kordonista századból, 1 1/4 savoyai századból és 4 lövegből alakult negyedik oszlopnak Fakler százados parancsnoksága alatt a hadtest jobbszárnyoszlopa gyanánt Pénteken át Szomkerékre kellett előnyomulnia, hogy az ottani útak elzárása által a magyarok visszavonulási vonalát Deés felé elvágja.

Springensfeld már reggel 5 órakor elérte Zsolnát, hol – miután egy oda előretolva volt honvéd gyalog század visszahúzódott – a község előtti magaslaton, Pavlov beérkeztét bevárandó, állást foglalt. Időközben Vladislavlevits is beérkezett a főoszloppal Beszterce előtt, miután az Olaszfaluba előretolva volt magyar elővéd harc nélkül vonult vissza. Besztercénél Bem maga vezényelt s a feléje előnyomuló főoszlopot kedvezően felállított 12 lövegéből kifejtett tüzelése által majdnem 2 óra hosszat távoltartotta magától. Ekkor azonban jobb oldalában a zsolnai magaslatokon az egyesült Springensfeld–Pavlov oszlop tűnik fel, mely rövid tűzelés után rohamra indul Beszterce felé. Ily körülmények között Bem visszavonulást parancsol, melynek fedezésére, ép úgy mint néhány nappal azelőtt, Soófalvánál közbeeső állást foglal. Midőn délután 2 óra tájban az orosz dsidás ezred a soófalvi hátvédállás ellen felfejlődni készül, Bem ezt is elhagyja és Szeredfalvára vonul vissza, ahova Grotenhjelm már nem is igen üldöztette; délután 3 óra tájban a nagyobbára csak tüzérség által vivot harc teljesen véget ért s Grotenhjelm csapatjait estefelé Besztercére és Olaszfalura vonta vissza, honnan a következő napon Bessenyőre (Heidendorf) és Szász-Budakra osztrák csapatokból alakított elővédeket tolt előre; majd, midőn hírét vette, hogy a magyarok újból megszállották Nagy-Sajót, oda julius 12-én éjjel 2 gyalog és 1 lovas századból álló különítményt rendelt ki, mely az ottani székely őrséget – 2 székely század 60 huszárral – éjjel rajtaütéssel meglepvén, annak 31 emberét lekoncolta, 4-et foglyul ejtett, a többi pedig futással keresett menedéket.

Az osztrákok a besztercei ütközetben néhány halottat és 23 sebesültet, az oroszok 9 halottat és 26 sebesültet vesztettek; a magyarok vesztesége ismeretlen.

A besztercei ütközet napján a Székelyföldről vett igen kedvezőtlen hirek arra bírták Bemet, hogy még julius 10-én éjjel a Csikszékbe utazzék s így julius 12-én Marosvásárhelyre, 17-én pedig Csikszeredára érkezett, ahonnan Kossuthnak fentközölt válaszát írta meg. Szeredfalvánál Bem mindössze mintegy 3000 embert hagyott hátra 200 lovassal és 14 ágyúval Damaszkin György alezredes parancsnoksága alatt, mig az ezenfelül fenmaradó csapatok Bemet követve, Marosvásárhelyre indíttattak útba.