Разведчики продолжали осведомлять обоих полководцев о действиях противника, но нормандцы, снявшиеся с лагеря и впервые увидевшие армию Гарольда, все же оказались не готовы к увиденному. Объединенные англо-датские силы сосредоточились вокруг одного холма, а неподвижность и дисциплину хускэрлов и тэнов, стоящих на боевых позициях, еще долгое время после битвы с удивлением вспоминали победители. В это время Вильгельм — вероятно, без всякой спешки и не видя угрозы со стороны английских застрельщиков — развернул свое войско. На передние позиции он отправил легкую и тяжелую пехоту — по большей части, лучников (Гильом де Пуатье утверждает, что среди них были и арбалетчики, однако на ковре их изображения нет), — и дал им в подкрепление конные отряды. Сам он находился в центре, где были сосредоточены нормандские части, в то время как на левом фланге располагались в основном бретонцы, а на правом — все остальные французские союзники. Атака не удалась. Вероятно, лучники, подгоняемые нетерпеливыми всадниками, приблизились к врагу слишком близко, так что на них обрушился град метательных снарядов англичан — копий всех видов, топоров, стрел, а также палок с привязанными камнями. Рыцари промчались сквозь ряды лучников и стали метать дротики, а затем, обнажив мечи, атаковали стену из щитов. Итак, началась тяжелая битва. Судя по тому, как представлена очередность событий на ковре из Байе, именно тогда погибли двое братьев Гарольда — Гирт и Леофвин. Однако первый натиск врага англичанам удалось отразить. Щиты и доспехи нормандцев не очень хорошо защищали от двуручных боевых топоров, и, кроме того, на атакующую сторону градом посыпались стрелы и дротики, которые англичане метали из тыла. Необходимый темп наступления был утерян, конница дрогнула, и все воины, пехотинцы и конники — а бретонцы на левом фланге в первую очередь, — пустились в бегство, преследуемые англичанами, которые решили, что победа уже у них в руках. Вильгельм, вероятно, сражался спешившись — во время битвы под ним пали три коня, — и все решили, что он погиб. Однако он остался в живых и сумел выправить положение. Когда волна бегущих с холма войск чуть не увлекла его за собой, герцог с непокрытой головой, громко крича, что он жив, стал гнать их обратно и не прекратил панику, но и собрал достаточные силы конницы, чтобы отрезать английским преследователям путь к отступлению, а затем окружить и уничтожить их.

Вероятно, Гильом де Пуатье прав в том, что превратить поражение в победу герцогу удалось благодаря своему хладнокровию и решительности, ибо, как писал автор «Беовульфа», «судьба всегда благоволит к человеку, еще не обреченному на гибель, если он сохраняет силу духа». Гарольду была предоставлена прекрасная возможность для всеобщего наступления, но он ее упустил. Если бы он пошел в контрнаступление со всем войском, то наверняка бы сломил всякое сопротивление нормандцев. Однако то ли нерешительность, то ли упрямое нежелание отступиться от задуманного плана, то ли осторожность, то ли неспособность воодушевить своих обескураженных воинов, привели к тому, что он не предпринял никаких активных действий, а просто ждал, что будет дальше. Тем самым он дал Вильгельму время перестроиться и напасть в любом пункте и в любой момент. Вильгельм второй раз пошел в наступление, но хотя правый фланг и особенно конница под командованием Роберта де Бомона сражались очень храбро, а в стене из щитов были пробиты бреши, сама стремительность нападавших помогла англичанам сомкнуть ряды. Давка была такой, что даже убитые не могли упасть на землю. Нормандцы снова были вынуждены отступать, но на этот раз они, возможно, умышленно увлекали за собой англичан, чтобы безжалостно рубить их на открытой местности. Эту хитрость, примененную когда-то норманнами в битве при Мессине и нормандцами при Арке, конница повторила несколько раз. Вильгельм уже понял слабость англичан. Одну за другой он стал посылать против сокращавшейся в численности фаланги противника свои конные части и уже более разумно использовал лучников. Битва была, как писал Гильом де Пуатье, действительно странная — одна сторона постоянно перемещалась, а другая оставалась стоять как вкопанная на одном месте.

Ближе к вечеру англичане были уже не в состоянии сражаться. Многие военачальники пали, в том числе и сам король. Где и как погиб Гарольд, нормандские источники не сообщают. Тело короля, найденное среди трупов, было так обезображено, что его с трудом можно было опознать. Более поздние хронисты, которые, вероятно, пытались объяснить несколько неясную картину на ковре из Байе, считают, что Гарольд был убит стрелой, попавшей ему в глаз. Со смертью короля английская армия обратилась в бегство, преследуемая нормандской конницей, и гибла под копытами лошадей. Тем не менее битва еще не закончилась. Некоторые английские части восстановили строй, собравшись на удобной холмистой местности, и граф Евстафий Булонский, оказавшись в трудном положении, стал убеждать герцога дать сигнал к отступлению. Однако, произнося эти малодушные слова, он получил такой удар в спину, что у него изо рта и носа хлынула кровь и его пришлось унести с поля боя. Тем временем герцог снова спас положение, хотя стремительное преследование обошлось ему слишком дорого — в этой последней схватке погибли некоторые из его наиболее прославленных воинов.

Нормандцы, видимо, не особенно ликовали. Да, они победили в ожесточенной битве, но при этом понесли тяжелые потери и на первых порах не представляли, какие стратегические и политические выгоды извлекли. Победа в битве не означала победы во всей кампании, а победа в кампании еще не означала завоевания всей страны. Герцог, подобно своим предкам-викингам, радовался победе, но был готов к дальнейшей суровой борьбе. Однако когда среди убитых были найдены тела Гарольда и его братьев, Вильгельм, должно быть, даже несмотря на усталость, осознал, что одержал победу, которая может открыть перед ним все двери.

Все имеющиеся у нас описания битвы составлены победившей стороной, а Гильом де Пуатье вообще склонен слишком преувеличивать роль Вильгельма, хотя в данном случае он, по-видимому, не очень сильно искажает факты. Малодушие проявили только бретонцы и чуть позже — граф Евстафий. Безусловно, нормандцы сражались храбро, но едва ли они держались более стойко, чем воины Гарольда. Гильом считает, что Бог даровал победу тем, кто сражался за правое дело. Хронист прекрасно знал, что при Гастингсе произошло столкновение двух различных стилей ведения боя, однако тактику англичан открыто не критикует. Не имея возможности высказать свое мнение о лидерских качествах Гарольда, он восхваляет Вильгельма — не столько за полководческий дар, сколько за проявленное мужество. Герцог часто оказывался в самой гуще сражения, рискуя своей жизнью, но ни на мгновение не переставал руководить войсками. Он поистине сам стал кузнецом своего счастья, своей победы — и никто бы не посмел это оспаривать. Гарольд не смог превзойти герцога в военном искусстве. Его нежелание двинуться с места, стремление не уступить ни пяди земли, может быть, и достойны восхищения, но хороший предводитель остается в живых, чтобы сражаться дальше. Может быть, смерть настигла его до того, как он почувствовал необходимость выйти из боя. Может быть, он слишком долго ждал подкреплений. Может быть, он слишком устал, пал духом и перестал понимать, что происходит. Как бы то ни было, погиб не только король, чьи права на престол вызывали сомнения, но и все королевство английского народа.