Tras ser forzados los franceses, bajo el mando del General Merlin, a abandonar Bilbao, se retiraron a las villas de Zornoza y Durango. Allí Merlin recibió refuerzos, ascendiendo su fuerza total a más de 10.000 unidades. Con ello se sintió con fuerzas suficientes para presentar batalla, y tomó una fuerte posición enfrente de Durango.

Blake, habiendo tomado Bilbao, decidió atacar a los franceses en Durango, con el objetivo de alcanzar el camino real en Bergara, que era la línea principal de comunicación entre Francia y los ejércitos franceses en el Ebro, y su pronta captura aquel otoño podría haber desbaratado todo el plan de Napoleón. Desafortunadamente Blake, de acuerdo con el alto mando español, había subestimado mucho las fuerzas del ejército francés en el área. La conclusión acertada de su plan probablemente sólo habría expuesto su ejército a una derrota aplastante a manos de los enormes ejércitos franceses que se estaban juntando, preparando la llegada del Emperador.

El avance de Blake hacia Durango también expuso su flanco derecho a un ataque de las fuerzas francesas en el Ebro superior, lo que le forzó a enviar 12.500 hombres para proteger el paso desde el Ebro hacia Bilbao. Esto le dejó sólo 18.000 hombres, lo que debilitó su propia posición, retrasando su avance durante casi dos semanas, saliendo de Bilbao el 24 de octubre.

Esto permitió a los franceses la sustitución de Merlin en Durango. Sobre el 18 de octubre el Mariscal Lefebvre llegó a la cabeza de dos divisiones de su IV Cuerpo. Pronto fue reforzado por una división de mariscal Victor del I Cuerpo, la 3ª Division del general Eugene-Casimir Villatte, que incluía los 3 batallones del 27º Ligero, del 63º, del 94º y del 95º de Línea. Las dos divisiones restantes del Cuerpo de Victor tomaron posición en Murguia, 30 kilómetros al sur de Bilbao. Los franceses ahora tenía 35,000 hombres en posición para atrapar a Blake. El rey Jose quiso extender la trampa por haciendo avanzar a Victor hacia Bilbao. A los 14,000 hombres de Victor se opusieron alrededor de 12,500 solados españoles, que fueron divididos en dos divisiones, que podrían haber sido derrotadas ampliamente. Si Victor se hubiera movido rápidamente, Blake habría sido atrapado entre dos ejércitos franceses.Este plan fue vetado por Bessières, Victor y Ney. Eran conscientes que Napoleón estaba en camino, y tenía un magnífico plan propio, y no estaban dispuestos a hacer nada que pudiera interrumpirlo. El plan de Napoleón era un doble envolvimiento de los ejércitos españoles mucho más ambicioso, que sería mucho más fácil de alcanzar si Blake permaneciera en su vulnerable posición avanzada.

El plan de Napoleón fue interrumpido por el mariscal Lefebvre. Había pasado una semana observando el ejército español, y llegó a la conclusión de que Blake sería vulnerable a su ataque. Los dos ejércitos no eran radicalmente diferentes en el tamaño (Blake ahora tenía 19.000 hombres, mientras Lefebvre tenía 21.000), pero el ejército francés generalmente era mucha más calidad que el de Blake, lo que confió a Lefebvre de su victoria.

El ejército español fue dispuesto en tres líneas delante de Zornoza. La línea de fuego estaba compuesta por la Brigada de Vanguardia y la 1ª División de Galicia, y fue colocada sobre una serie de bajas colinas. Los seis piezas de artillería del ejército fueron colocados con la vanguardia. La segunda línea la formaban la 3ª y 4ª Divisiones, con la Brigada de la reserva dentro de Zornoza.

El plan de Lefebvre era un ataque de tres frentes sobre la posición española. Una división atacó el lado derecho español, se movió en la línea de fuego del ejército de Blake, y luego amenazó con flanquear a la posición española. Otras dos divisiones atacaron el centro español y se marcharon. Toda la línea de fuego española perdió pronto terreno. El ejército entero entonces escaló una nueva posición sobre las alturas de San Martín. Después de un bombardeo de artillería corto, Lefebvre envió diez batallones de la división de Sebastiani para atacar el nuevo centro español, que rápidamente cedió el paso. El centroespañol cedió y el ala derecha fue ahora peligrosamente aislada, pero Blake reaccionó rápidamente, ordenando una retirada más allá de Bilbao.

Las dos alas intactas fueron capaces de cubrir la retirada, y el ejército de Blake fue capaz de retirarse en buen orden. Los españoles sufrieron 300 bajas, entre muertos y heridos, y 300 prisioneros, mientras los franceses sólo perdieron 200 hombres.