Zaalarmowawszy w pochodzie załogę Radomia, oddziały Kajetan Cieszkowskiego „Ćwieka” i Władysława Eminowicza o godzinie 5.00 rano dnia 23 sierpnia 1863 r. stanęły pod Wirem. Spostrzegłszy rozlokowanych we wsi Rosjan, major Eminowicz wyprawił Cieszkowskiego na lewe skrzydło, a sam z Janem Rudowskim uderzył na wieś i wyparł nieprzyjaciela ze wsi na pole, które z jednej strony przylegało do bagna, a z drugiej strony do lasu, w którym oddział Cieszkowskiego był rozlokowany. Rosjanie widząc się prawie otoczonymi, uderzyli rozpaczliwie na Cieszkowskiego, lecz skutecznie napadnięci z tyłu przez Rudowskiego, musieli zmienić kierunek szyku i uderzyć całymi siłami na oddział Eminowicza i jego drewnianą artylerię. Trzy godziny trwała walka, podczas której Cieszkowski, zamiast przyjść z pomocą Eminowiczowi, uciekł na Przytyk i Kaszowską Wolę do lasów bobrownickich.
Strzelcy z oddziału Bronisława Gromejki, w czworobok ściśnięci, przez trzy godziny trzymali się dzielnie, lecz gdy tylne szeregi spostrzegły, że nikt na odsiecz nie przybywa, uszli z pola. Rosyjscy dragoni silną szarżą złamali resztę i Rudowski został wparty w błota. Raz złamane szeregi już się sformować nie zdoławszy, uciekały w popłochu, rąbane przez kawalerię rosyjską. Klęska była zupełna. Gromejko został ranny i musiał się ukrywać.
Walka pod Wirem i pościg za rozproszonymi kosynierami trwały do godziny 22.00 wieczorem. Straty oddziałów głównie polegały na rozsypce i rozbiciu się, gdyż kosynierzy włościanie prawie wszyscy rozbiegli się, zaś „Ćwiek” uciekając nad Wisłę, zabrał ze sobą 200 ludzi z oddziału Eminowicza. Według raportu Eminowicza Polacy mieli 60 rannych, a 25 zabitych. Rosjan było w boju dziewięć kompani piechoty, cztery szwadrony dragonów i cztery działa, a dowodzili nimi dowódcy Tichockij i Protopopow, od Kielc zaś zdążała kolumna Ksawerego Czengierego. Protopopow po rozprawie pod Wirem wrócił do Radomia, a pościg podjęła kolumna z Szydłowca, dowodzona przez majora Knorriga: dwie kompanie piechoty i pół seciny kozaków, którzy koło Goszczowy dopadli część oddziałów polskich.