本寧頓戰役顯示了民眾參戰的巨大威力，也激發了廣大民兵的作戰熱情，他們紛紛組織起來，前來助戰。此時，華盛頓從中部地區調來的一支援軍也趕到了，從而使美軍的人數超過了英軍一倍以上。幾乎與此同時，一支趕來援助柏高英的英軍在斯坦威克斯堡遭到了阿諾德部隊的重創，狼狽地返回了加拿大。英軍欲進不能，後退無路，已經深深地陷入了戰爭的泥沼，隻能窮於應付，一籌莫展。為了搶劫糧草以補軍中急需，同時探測美軍的虛實，尋找一條生路，柏高英絞盡腦汁作最後的掙紮。９月中旬和１０月上旬，他兩度親自率軍對美軍左翼發動突然襲擊。
９月１９日，柏高英率一支精銳部隊偷偷地渡過哈得孫河，直奔奧爾巴尼而來。但阿諾德將軍早已獲得情報，在弗裏曼農莊附近設下了埋伏。英軍剛剛走到這裏，阿諾德率領美軍便從密林深處突然殺出，把英軍團團圍住，一頓痛打。英軍死傷過半，四下逃散，柏高英在幾名衛士的保護下慌忙擇路而逃，才算撿了一條性命。
但柏高英並不甘心失敗，又於１０月７日卷土重來。這一次他做了精心安排，在兩名少將和一名準將的協助下，挑選了１５００名精悍的士兵，攜帶１０餘門大炮，悄悄地來到美軍左翼。柏高英把一支精銳的狙擊部隊和炮兵布置在距美軍不足１英裏處，命令其餘將士全部到麥田中搶收麥子。
蓋茨得到報告後，決定立即進行兩翼包抄予以痛擊。他命令摩根和普爾兩位將軍分別從左右兩翼迅速包圍敵軍，自己率領主力部隊從正麵推進。兩軍在弗裏曼農莊再次展開激戰。戰鬥打得異常緊張，扣人心弦。
英軍有備而來，負隅頑抗，美軍則三麵出擊，冒死相爭，雙方殺作一團，呈犬牙交錯狀，一時勝負難分。正在這時，驍勇的阿諾德將軍一馬當先衝入敵陣，左殺右砍。在他的激勵下，美軍將士個個奮勇爭先，拚力向前，一舉奪取了敵人的炮兵陣地，隨即冒著猛烈的炮火向英軍殺過來。這時，阿諾德腿部突然中彈，血流如注，但他仍堅持在前沿指揮戰鬥，極大地鼓舞了美軍的士氣。至當日晚間，英軍全線潰敗。
此役英軍死傷過半，大炮全部被丟棄，弗雷澤準將重傷身亡。事後，蓋茨將軍重新部署了兵力，開始收縮對英軍的包圍，切斷敵人的一切補給線。英軍在相繼失去了一些重要據點後，被迫退入薩拉托加，尾隨而來的美軍和民兵趁勢將這座孤城團團圍住。
經曆了一係列失敗，英軍精疲力竭，士氣大衰，糧草彈藥也幾乎消耗殆盡。據１０月１１日軍需處的一份報告稱：全部糧食隻能維持部隊３天的需要。沮喪悲觀的情緒在軍中蔓延開來，士兵們紛紛開小差，全體印第安人不辭而別，悄悄地返回自己的家園，英軍的兵力從９０００餘人迅速下降到５０００餘人。而美軍則得到了各地民兵的增援，實力大增，總人數達到１．２萬餘人。他們占據了哈得孫河沿岸的各重要據點，對英軍四麵合圍，把薩拉托加城如鐵桶一般團團圍住。
此時，柏高英的惟一出路就是指望亨利·克林頓將軍的援軍盡快開到。但是，克林頓的部隊受到美軍的層層阻截，進展極為緩慢。在這種悲觀絕望的氣氛中，走投無路的柏高英召集了一次高級軍官會議，與會者一致同意向美軍投降。
１０月１７日，柏高英在投降書上簽字，英軍正式繳械投降。
兩軍主將見麵時的情景頗有些戲劇色彩，被廣為傳誦。柏高英雖身為戰敗者，卻不願放棄貴族的體麵和尊嚴，他身著筆挺華麗的皇家軍禮服，衣冠整潔，麵色威嚴，在幾名雍容華貴的將領和仆從的簇擁下來到美軍營地。蓋茨身為受降者，卻毫無驕橫之色，他剛剛從前沿歸來，穿著粗呢軍大衣，一身征塵。二人彬彬有禮，舉手致意。柏高英不失風度地對蓋茨說：“將軍，命運使我做了您的戰俘。”而蓋茨也擺出大家風範，幽默地答道：“上蒼作證，這並不完全是您的過錯。”
此役，英軍將士共計５７５２人繳械投降，美方獲得了一大批最先進的武器裝備和各種軍用物品。不久後，英軍被迫撤出了提康德羅加和獨立山陣地，亨利·克林頓在哈得孫河流域的部隊也乘船順流而下，灰溜溜地返回紐約。北部地區的戰事基本結束，美軍從此擺脫了軍事上的劣勢，開始從戰略防禦轉入戰略進攻。
在國際上，薩拉托加大捷還促進了國際形勢向著有利於美國的方向轉變，特別是，它大大加速了美法之間正在進行的結盟談判，法國開始認真考慮承認美國參加對英作戰的問題。
１７７８年２月，法國外交大臣韋爾熱訥與富蘭克林簽訂了《美法友好商務條約》和《美法同盟條約》，法國承認美國獨立，承擔了保衛美國“自由、主權和獨立”的義務，同時約定：一方不經另一方的同意，不得與英國講和。