隨着普軍戰略展開的完成，雙方開始交火，戰爭進程發展迅速。但是，整個戰爭是在3個戰場上差不多同時展開的，其決定性的作戰行動發生在波希米亞戰場上，它決定了戰爭的命運。
在南線，即意大利戰場，由奧意軍隊交鋒。戰事一開始，形勢就對奧地利有利。本來，意大利擁有一支人數頗多、裝備精良的軍隊。它由國王維克多一厄曼紐爾二世親自統率，主動地向阿爾布特將軍率領的奧地利軍隊出擊。可是，1866年6月24日，兩軍在庫斯托查發生的第1場會戰中，意軍竟被打得慘敗，官兵四處散逃，以致達到無力再戰的程度。俾斯麥對自己的盟軍如此缺乏戰鬥力感到非常惱火，但卻無可奈何。意軍的慘敗使普軍迫敵兩線作戰的戰略計劃不能實現。奧軍在意大利獲勝以後，並沒有繼續發展攻勢，而是放棄了威尼斯，只留少量兵力駐防，而將大部分兵力迅速調回多瑙河沿線，以支援形勢緊迫的北戰場作戰。
在西線，即德意志戰場，是由普魯士軍隊對奧地利陣營中一些成員國的進攻。宣戰後，普軍迅速開進了奧地利的盟邦漢諾威、黑森一加塞爾和薩克森等毗鄰國家。這些國家的軍隊，在普軍的強大威勢之下節節後退。薩克森軍隊被迫撤退到摩拉維亞地區，並在那裏與奧地利的軍隊會合，併入了貝奈德克將軍指揮的北方軍團。1866年6月27日，馮·法爾肯施泰因將軍率領普軍5萬餘人，挺進到朗根薩爾察附近，在那裏大敗漢諾威軍隊，進而圍困了漢諾威城。1866年6月29日，漢諾威王奧格爾格宣佈投降。爾後，在7月初，法爾肯施泰因揮軍南下，準備先佔領法蘭克福，隨後向巴登和符騰堡進軍。
在北線，即波希米亞戰場，由普軍發起主要突擊。起初，毛奇命令3個軍團向東移動：第1軍團向尼斯河以東挺進，第2軍團進至格爾利次以東地區，易北河軍團則沿易北河南移，向第1軍團右翼靠攏。1866年德累斯頓，隨後即與第1軍團匯合。這時，毛奇得知奧軍正由摩拉維亞向西北方向的邊境開進，於是當機立斷，命令第2軍團翻越蘇臺德山脈，回師向西南突進;第1軍團和易北河軍團則沿厄爾士山脈的隘路行進，向山南進軍。這樣，普軍構成鉗形攻勢，分進合擊，首先消滅貝奈德克統率的奧軍主力，然後直取維也納。
戰爭後期
6月25日，普軍按命令向前開進。兩路大軍都因爲並不知道奧軍的具體位置而摸索前進，指揮又無法協調，因而在翻山越嶺通過山隘時，行動頗爲緩慢。此時，正在朝西北方向開進的奧軍，如能利用普軍行軍困難之機，扼守山南各個隘口，本來是有把握將普軍各個擊破的。遺憾的是，貝奈德克將軍不是高明的戰略家，他白白地坐失了良機，致使普軍順利地通過了山地，進入到山南地區。1866年6月26日，進到山南的普軍易北河軍團和第1軍團，在伊塞爾河西側與奧軍阿爾貝耳特將軍率領的2個軍相遇。阿爾貝耳特不敢固守伊塞爾河，未經嚴重戰鬥即撤出該地區，主動朝東南方向退卻。易北河軍團抓住良機，乘勝追擊。此時，普軍第2軍團還在翻山越嶺，艱苦推進。
同一天，即6月26日，貝奈德克率領的奧軍主力，共6個軍28萬餘人，已經到達易北河上游亞羅默希以西地帶。他在那裏觀望等待，企圖在普魯士的兩路大軍之間選擇一路，準備集中力量予以打擊。次日，奧軍主力一部與普軍的第2軍團相遇，結果被行軍疲乏的普軍打敗。貝奈德克得知警戒部隊遭到打擊的消息，命令部隊向西撤退，打算在波希米亞境內集中其全部兵力，然後選擇二者之一進行打擊。可見，撤退的後果只能是軍心浮動，體力損耗。其西面此時正好也陷入困境。阿爾貝耳特在伊塞爾河失利後，追擊的普軍步步逼進;東線的普軍第2軍團在打敗奧軍警戒部隊後，也步步跟進，咄咄逼人。這樣，奧軍頓時喪失了主動權，處在普軍兩路部隊的夾擊之中。1866年6月30日，貝奈德克率奧軍主力向東南退卻，以逃避普軍的鉗形攻勢;7月1日夜間，奧軍到達易北河的上游河畔，位於凱尼格列茨與薩多瓦之間的高地上。貝奈德克眼見形勢危急，決心在7月3日向南渡過易北河，經由帕爾杜比策向南方撤退，爾後再徐圖抵禦之策。然而，他還沒有來得及南撤，決定性的薩多瓦會戰便打響了。
在當時的戰況發展中，普軍也顯得相當混亂。各軍團分別進攻，缺少協同配合，有的已經失去統一指揮，一時竟摸不清奧軍撤退的方向。他們大都以爲奧軍必定向南撤退，經由帕爾杜比策回守維也納。而實際上，奧軍因爲南翼被堵，只有向東開進。由於普軍統帥部未能及時掌握情況，普軍官兵因連續行軍作戰而疲憊不堪，加上第1、第2兩個軍團以及奧軍一些部隊互相混雜在一起，統帥部也就一時無法進行指揮和調整，以致未能組織有效的戰術追擊，使奧軍避免了全軍覆滅的厄運。
薩多瓦決戰以普軍的大勝而結束了。奧軍的傷亡和被俘人員雖然達4.5萬餘人，但總司令貝奈德克仍率主力約15萬餘人安全地撤退了。普軍在作戰中的傷亡，總共約達1萬人。但是，經此一役，戰爭中的命運也就最後決定了，奧地利已經無力再戰。
1866年7月5日，由於奧地利皇帝弗蘭茨·約瑟夫的請求，法國皇帝拿破崙三世出面調停。當時，普軍是有能力繼續進攻的。被勝利衝昏了頭腦的普王威廉和他的將領們，都要求繼續進軍，
攻佔維也納，徹底擊潰奧地利。然而，頭腦清醒的俾斯麥卻有政治遠見，他擔心戰爭一旦拖延，將引起法國的干涉，或者在被擊潰的奧地利境內發生革命，從而使普魯士統一德國的計劃毀於一旦，因而力主談和。他認爲，如果過分地傷害奧地利人的感情，迫使他們孤注一擲，甚至鋌而走險，那麼，在未來必將來臨的普法戰爭中，將不能爭得奧地利的中立，對普魯士很爲不利。因此，他力排衆議，主張立即締約，甚至對國王以辭職相威脅。普王威廉一世在權衡利弊之後，終於讓步。7月22日，普奧雙方代表在尼科爾斯堡進行談判;26日，簽訂《尼科爾斯堡預備和約》。
爲了避免法國或俄國干預戰爭，俾斯麥勸諭威廉一世迅速跟奧地利議和，不急於求成。奧軍接受法國皇帝拿破崙三世的調停，1866年8月23日，雙方正式簽訂《布拉格和約》。和約規定：德意志聯邦議會解散，奧地利完全退出舊的北德意志聯邦。而普魯士則有權建立以它爲首的北德意志聯邦;奧地利把它對石勒蘇益格一荷爾斯泰因的管理權全部讓給普魯士，並向普魯士償付一筆大的賠款;同時，奧地利還把威尼斯割讓給意大利。
