In 451 vielen de Hunnen met een geweldig groot leger het Romeinse rijk binnen. Dit leger, dat behalve uit Hunnen ook uit contingenten onderworpen Germanen bestond, stak de Rijngrens over en drong tot Orléans Gallië binnen. Theodorik I weigerde aanvankelijk gehoor te geven aan de oproep van Aetius om gezamenlijk tegen de Hunnen op te trekken. Aetius, voor wie het onmogelijk was zonder de hulp van de Visigoten weerstand te bieden tegen de Hunnen, wendde zich tot de invloedrijk senator uit Auvergne, Avitus, die 14 jaar later tot keizer zou worden benoemd. Avitus, die een belangrijke rol had gespeeld in de opvoeding van de Gotische leider, kon Theodorik I overhalen. Samen met de Romeinen en andere bondgenoten trokken de Visigoten nu in juni 451 op tegen de Hunnen. In Champagne, op de Catalaunische Velden bij Châlons, kwam het tot een gewelddadig treffen tussen beide legers. De Slag bij Châlons werd door de Romeinen en hun bondgenoten gewonnen. In de strijd sneuvelde Theodorik I. Volgens de overlevering werd hij geraakt door een speer die een Ostrogoot naar hem toe wierp. Hij werd opgevolgd door zijn zoon Thorismund.