Da kongen noe senere ble overrumplet av Harald Godwinsson ved Stamford bro, bevoktet Øystein flåten med en del av hæren, men ved meldingen om overfallet dro han av sted for å unnsette kongen. Han kom frem først etter kong Haralds fall - de hadde på den varme dagen ikke kledt på seg brynjene. Noen av Øysteins menn, kledt i tunge brynjer, skal ha brutt sammen av utmattelse og dødd selv før de kom frem til slagfeltet. Men de øveige kom frem, for sent, og Øystein falt selv der sammen med de fleste av sine menn.