En 451 après J.-C., la bataille des champs Catalauniques, vit les forces coalisées composées de Gallo-romains et de peuples fédérés menées par le patrice romain Aetius, contre les troupes de Huns emmenées par Attila. Elle fut appelée ainsi parce que les chroniqueurs grecs, un siècle plus tard, situaient le lieu de cette bataille aux environs de Châlons-en-Champagne (Duro Catalaunum à l'époque gallo-romaine). Aujourd'hui encore, à proximité de « la Grande Romanie », antique voie romaine entre Reims et Toul, reconvertie en chemin départemental rectiligne, on peut rencontrer un terrain bordé de fossés (vestiges d'un antique relais militaire romain ou d'une enceinte celte ?) appelé « le camp d'Attila ».
Ætius eut l'occasion, comme otage dans sa jeunesse, de côtoyer les Huns et, à plusieurs reprises, en avait enrôlé comme troupes auxiliaires. Il est dès lors vraisemblable que cette bonne connaissance des us et coutumes, notamment militaires, de ce peuple nomade lui servit utilement dans le déroulement de la bataille.
La victoire romaine permit, très temporairement, de maintenir la présence de l'Empire et interdit toute implantation des Huns en Gaule. Elle y conforta, en revanche, la présence des peuples barbares fédérés. La bataille des Champs Catalauniques marque l'avancée extrême en Occident des Huns établis en Pannonie (les actuelles plaines hongroises).
La localisation précise du champ de bataille reste incertaine. À l'heure actuelle, il est plus facilement admis que le site de ce combat particulièrement sanglant se déroula en réalité en un lieu appelé Campus Mauriacius, Champs Mauriaques, près de Troyes, dans la plaine de Moirey, commune de Dierrey-Saint-Julien (Aube).
Attila avait le soutien de Genséric (Gaiseric), roi des Vandales qui lui servait aussi d'agent de renseignement et de diplomate. Attila ne rencontra pas de résistance significative jusqu'à ce qu'il atteigne Aureliani (de nos jours Orléans). Sangiban, roi des Alains, dont le territoire incluait Aureliani, avait promis d'ouvrir les portes de cette ville à Attila, mais les Romains apprirent ce complot en avance et furent non seulement capables d'occuper par la force la cité, mais obligèrent les troupes de Sangiban à joindre l'armée alliée. Lorsqu’Attila se présente et constate qu'il ne peut compter sur cette ville, il fait retraite. Poursuivi, il décide de faire front dans l'espoir de tuer Aetius, qui fut son compagnon d'armes dans sa jeunesse, au risque de sa propre vie. La somme des richesses accumulées au cours des pillages de l'Europe centrale le ralentit considérablement.
Les deux armées groupaient des combattants de nombreux peuples (cf. tableau), mais on ne peut le voir comme un affrontement est-ouest, des deux côtés nombreuses étaient les tribus germaniques, parfois apparentées (Goths), et les Huns étaient minoritaires parmi l'armée d'Attila. La nuit avant la bataille principale l'une des forces du côté romain rencontra une bande de Gépides loyaux à Attila où environ 15 000 hommes de chaque côté furent mis hors de combat. La bataille aurait impliqué de 30 000 à 40 000 combattants. Le massacre débute à 15 heures pour ne finir que tard dans la nuit. Les pertes sont très fortes des deux côtés, mais les barbares d’Aetius, équipés à la romaine, prennent le dessus dans la lutte rapprochée. Les forces d'Aetius occupant le sommet de la colline, les Huns lancèrent une attaque de cavalerie. Repoussés ils furent poursuivis par les Wisigoths, dont le chef Théodoric Ier fut tué, et se placèrent derrière leurs chariots en cercle à la tombée de la nuit.
Le lendemain Aetius et le fils de Théodoric Ier, Thorismond, discutèrent. Ce dernier voulait attaquer le camp des Huns encerclé, mais Aetius craignait sans le dire que les Wisigoths ne deviennent trop puissants. Il conseilla à son allié de retourner à Toulouse pour s'assurer de son royaume vis à vis de ses frères. Ce serait en fait Thorismond lui-même qui aurait choisi de quitter le champ de bataille puisqu'il avait objectivement plus d'avantages qu'Aetius à ne pas anéantir totalement les Huns : ainsi, la menace représentée par ses frères était réelle (son court règne prend fin l'année suivante après un complot auquel certains de ses frères n'étaient pas étrangers) sans compter qu'une déroute des Huns aurait sans doute largement fourni l'armée romaine en auxiliaires.
Attila était suffisamment désespéré pour avoir placé une pile de selles pour faire un éventuel brasier dans lequel il aurait fait jeter son corps si la situation devenait critique. Lorsqu'il vit que les Wisigoths partaient, il crut à une feinte, mais il finit par comprendre qu’Aetius lui laissait ouvert le chemin du retour. Les autres alliés barbares se dispersèrent. Aetius ne put pas attaquer seul Attila, qui resta un temps sur les lieux puis se retira lentement sur le Rhin, guidé par l’évêque Loup de Troyes.
Si le nombre des combattants était sans doute très élevé, il est très difficile de connaître celui des pertes, car nous n'avons pas d'inventaire direct et Attila fut diabolisé par les historiens de l'époque. Les contingents alains venus d'Orléans durent néanmoins subir de lourdes pertes, car on n'entendit plus parler d'eux.
Stratégiquement, il n'y eut pas de vainqueur : les coalisés d'Aetius se désunirent, et Attila mena l'année suivante une attaque contre l'Italie du Nord sans rencontrer de résistance.
Le mythe développé sur la bataille La bataille des champs Catalauniques devint le mythe de la victoire contre les Huns, avec toutes les altérations historiques qui forgent un mythe : ainsi, une fresque gigantesque de Wilhelm von Kaulbach la dépeint comme une bataille des chrétiens contre les Huns, où le roi Théodoric mort au combat plane au milieu du tableau, tenant une croix qui irradie dans toutes les directions. Frappé par cette fresque, Franz Liszt composa en 1857 le poème symphonique La Bataille des Huns (Hunnenschlacht), mêlant thème tzigane pour les Huns, style wagnérien pour l'engagement et évocation grégorienne pour le final.