Z tego powodu Rosjanom nie udało się przygotować do obrony Iłży, co wykorzystali powstańcy wdzierając się do miasta. Wywiązała się gwałtowna i zacięta walka. Ranny płk Suchonin wraz z garstką swoich żołnierzy schronił się w jednym z budynków na rynku, a pozostali zbiegli w kierunku Radomia. Walka w mieście trwała kilka godzin, zdobywano dom po domu, jednak nie zdołano zniszczyć broniącej się zażarcie grupy płk Suchonina. Z obawy by nadchodzące z Lipska posiłki rosyjskie nie zdołały w nocnej walce rozbić pułku, ppłk Kalita-Rębajło rozkazał odtrąbić sygnał do odwrotu. Po zakończeniu bitwy pod Iłżą Kalita-Rębajło awansował do stopnia pułkownika. thumb|left|Iłża Po ściągnięciu wszystkich oddziałów pułk wyruszył do Jasieńca Iłżeckiego, a po chwilowym postoju zapuścił się w lasy iłżeckie. Według Leona Ratajczyka straty powstańców w bitwie wynosiły 9 zabitych, 5 rannych i 8 zaginionych. Spodziewając się pogoni pod Wąchockiem, powstańcy przekroczyli Kamienną i udali się do osady Kaczka znajdującej się w głębi niedostępnych lasów siekierzyńskich. Po krótkim postoju skierowali się w stronę Wierzbnika, by dotrzeć o zmierzchu do Krzyżowej Woli.