Am 20. März 1800 schlug er eine seiner berühmtesten Schlachten. Die Rede ist von der Schlacht von Heliopolis. Hier schlug General Kléber mit nur 11.000 Mann eine osmanisch-mamelukische Armee von rund 60.000 Mann.
Mit ca. 40.000 Mann landete eine osmanische Armee in Ägypten unter dem Befehl des Wesirs Yussuf Pascha und vereinigte sich anschließend mit einer Mameluken-Armee von 20.000 Mann bei Heliopolis, 11 km vor Kairo. Mit dieser Armee wollte Yussuf Pascha Kairo den Franzosen entreißen. Aber er ließ sich mit der Eroberung merkwürdigerweise viel Zeit.
Nachdem Kléber Kunde von dem Einmarsch der Osmanen erhalten hatte, machte er sich sofort nach Heliopolis auf. Seine Armee bestand aus 4 Divisionen. Als er vor Heliopolis angekommen war, entdeckte er eine große Anzahl von Mameluken. Es handelte sich um eine Vorausabteilung von Nassif Pascha mit ca. 10.000 Mann (6.000 Mann Janitscharen, 16 Kanonen und 4.000 Mameliken-Kavallerie) . Ähnlich wie in der siegreichen Schlacht bei den Pyramiden zwei Jahre zuvor, ließ er seine Divisionen in vier große Karrees formieren und den Angriff befehlen. Schnell wurde die Vorausabteilung geschlagen und die vier Divisionen marschierten weiter in Richtung des Feindes. Dazwischen befand sich leichte Artillerie. Die Flügel wurden durch Kavallerie geschützt.
Die Osmanen rückten nun vor und kreisten die Franzosen aufgrund ihrer großen Übermacht gleich ein.
Sofort formierten sich die vier Divisionen wiederum in vier Karrees. Rechts die Division von Louis Friant mit den Brigaden von Auguste Daniel Belliard und François-Xavier Donzelot, links die Division von Jean-Louis Ebénézer Reynier mit den Brigaden von Joseph Lagrange und Antoine Joseph Robin. Zwischen den Karrees stand die leichte Kavallerie von Pierre Leclerc d’Ostein. Die Reserveartillerie wurde hinter dem linken Karree platziert und von Sappeurs und Grenadieren geschützt.
Die vier Divisionen haben sich sofort in Karrees formiert und können somit den Angriffen der Osmanen widerstehen.
Schon um drei Uhr in der Nacht begannen die ersten Angriffe durch die osmanische Kavallerie, als die Division Friant als Erstes vorrückte. Da weder eine Marschordnung noch Taktik zu erkennen war, schlugen die Franzosen trotz großer Unterlegenheit die Angriffe unter großen Verlusten für die Osmanen zurück. Besonders die Divisionsgeneräle Friant und Reynier taten sich hervor. Die Schlacht dauerte den ganzen Tag an und und dehnte sich in Straßen- und Häuserkämpfen bis in die Außenbezirke Kairo´s aus. Sie endete mit der panikartigen Flucht des Großwesirs und seiner Armee in Richtung Syrien. Die Franzosen erbeuteten dabei große Mengen an Vorrat und Ausrüstung. Während Klébers Armee nur rund 600 Mann verlor, hatten die Osmanen Verluste von 8-9.000 Mann zu verzeichnen.
Durch diesen großen Sieg und der erfolgreichen Niederschlagung des 2. Aufstandes in Kairo wurde General Kléber wieder Herr Ägyptens. Doch lange konnte sich der General seines Sieges nicht erfreuen. Bereits am 14. Juni 1800 fiel er einem Attentat zum Opfer, genau an dem Tag, als Napoleon bei der Schlacht von Marengo gegen die Österreicher gesiegt hatte.
