Несмотря на быстрое продвижение войск Гарольда, эффект неожиданности не сработал. Именно Вильгельму принадлежала инициатива в решающей военной кампании. Обнаружив армию Гарольда в относительной близости от нормандского лагеря в Гастингсе, утром 14 октября войска герцога Вильгельма неожиданно атаковали англосаксов. Несмотря на небольшое численное превосходство и более высокое расположение позиций армии Гарольда, в целом преимущество изначально было на стороне нормандцев. Применив тактику «ложного отступления», рыцарская конница Вильгельма смогла расколоть армию англосаксов на несколько частей и по отдельности разгромить их. Битва при Гастингсе закончилась полным поражением английских войск. Традиционная и основная версия гласит, что король Гарольд был убит случайной стрелой, попавшей в глаз (Вильгельм приказал воинам стрелять в англосаксов отвесно). Однако некоторые исследователи, анализируя изображение на гобелене из Байё, считают, что смерть могла наступить от удара меча или копья. Англосаксонское государство потерпело крах. Страна была завоёвана нормандцами.