Egmont, que sospecha las intenciones del francés, haciendo una marcha rápida, incluso abandonando la artillería y bagajes, lo alcanza cerca de Gravelines. El enfrentamiento de los dos ejércitos es impetuoso. La caballería española se ve obligada a retirarse, siendo perseguida por la francesa, lo que le obliga a separarse de su infantería. Entonces, el general español que ha rehecho sus escuadrones, los lanza de nuevo al combate, mientras los infantes hacen nutrido fuego sobre el flanco izquierdo y retaguardia de los contrarios. La caballería francesa logra enlazar con su infantería y el combate vuelve a generalizarse en toda la línea. En este momento la escuadra española llega a la desembocadura del Aa, desde donde realiza un certero fuego de artillería sobre la retaguardia del enemigo. El general Termes cae prisionero, así como los demás jefes que no han muerto. Las pérdidas francesas son muy elevadas. En cambio, los españoles sólo contabilizan 500 muertos y 2.000 heridos.

A partir de las Gravelines y de Calais, tanto España como Francia renuncian a la guerra abierta. FELIPE II no quiere arriesgarse a perder todo lo logrado invadiendo Francia, y el rey francés, ENRIQUE II, no puede aventurarse en ofensivas que le resultan desastrosas. Después de varios meses de conversaciones, España y Francia deciden -en la fecha- firmar la Paz de Cateau-Cambrésis que pone fin a las guerras  entre Habsburgo y Valois, guerras que vienen durando cincuenta años. Por la Paz firmada, Francia conserva Metz, Toul y Verdún, pero debe devolver a España, Thionville, Danvilliers, Montmendi y los territorios conquistados en Artois, Flandes y Charolais, así como el ducado de Saboya. De este modo, mientras España conserva el control de Italia -Francia renuncia a cualquier reclamación sobre parte alguna de Italia-, Francia refuerza sus fronteras norte y Nordeste. Además la concertación de los matrimonios de FELIPE II (recientemente enviudado de María Tudor) con ISABEL de Valois, hija de ENRIQUE II de Francia y de CATALINA de Médicis, y el de MARGARITA, su hermana, con MANUEL FILIBERTO de Saboya, deben asegurar la paz entre ambos países y la hegemonía española en el continente.(De hecho el Piamonte y la Saboya sirven de barrera entre España y Francia).

Los monarcas de España y Francia adoptan, ante el avance del protestantismo, el compromiso de defender el catolicismo. En la práctica, ello supone que España apoyará militarmente al rey de Francia en caso de que éste lo precise para reprimir a los hugonotes. Sin duda, el miedo a la división interna del reino ha forzado, en buena medida, el acuerdo, pues casi toda la nobleza católica francesa percibe la disidencia religiosa como un peligro mucho mayor que el enfrentamiento con España.