2 июля парламентское войско под командованием Ферфакса и Манчестера и шотландская армия во главе с Левеном заняли позиции западнее Йорка в местности Марстон-Мур. У союзников имелось 20 тысяч пехоты и 7 тысяч кавалерии при 50 орудиях. Ньюкестл располагал 7 тысячами всадников и 11 тысячами пехотинцев при 25 орудиях. На правом крыле парламентской армии находились конница Ферфакса и шотландская пехота, в центре – английская пехота Бальи, а на левом крыле – английская пехота Краффорда, английская конница Кромвеля и шотландская конница Лесли, в рядах которой было немало ветеранов-наемников Тридцатилетней войны. Правое крыло королевской армии составили 4 тысячи всадников Руперта, в центре расположилась пехота, а на левом крыле – кавалерия Горинга. Противников разделял неглубокий ров.
Бой начался с продолжительной артиллерийской перестрелки. Вечером Кромвель внезапно атаковал конницу Руперта, потеснив ее головные эскадроны. Однако Руперт контратаковал и оттеснил неприятеля в исходное положение. Кромвель при этом был легко ранен. Положение спасла конница Лесли, охватившая правый фланг неприятеля и вынудившая Руперта отступить. Эскадроны Кромвеля ее преследовали.
Но в центре и на левом крыле войска парламента терпели поражение. Пехота Краффорда использовала успех собственной конницы и форсировала ров. Вслед за ней двинулись и главные силы пехоты под командованием Бальи, но были остановлены артиллерийским и мушкетным огнем. Конница Ферфакса была атакована первой линией конницы Горинга и, отступив, расстроила ряды шотландской пехоты. Последнюю обратила в бегство пехота Ньюкестля. Однако роялистская кавалерия увлеклась преследованием и покинула поле боя. Этим воспользовался Кромвель. Его «железнобокие» атаковали во фланг вторую линию конницы Горинга, а затем и ее основные силы, возвращавшиеся после преследования. Опрокинув неприятельскую кавалерию, Кромвель совместно с Бальи атаковал пехоту и обратил ее в бегство. Парламентская армия не преследовала противника. Роялисты потеряли 6 тысяч убитыми и ранеными и 1,5 тысячи пленными, сторонники парламента – 1,5 тысячи убитыми и ранеными. В качестве трофеев победителям достались 6 тысяч мушкетов и 25 орудий.
Поражение при Марстон-Муре до некоторой степени было компенсировано успехом королевских войск на подступах к Оксфорду. Здесь почти вся пехота армии Эссекса попала в плен, а другая парламентская армия, которой командовал Уоллер, взбунтовалась и вернулась в Лондон, требуя выплаты жалованья. Осенью 1644 года войска Карла начали новое наступление на столицу. К главным силам должна была присоединиться переброшенная с севера конница Руперта. Армия Манчестера постаралась не допустить соединения вражеских войск и дала бой королевской армии у Ньюбери. Роялисты уступали противнику почти вдвое – 10 тысяч против 19, и потерпели поражение, но смогли отступить в Оксфорд со всей своей артиллерией.
В 1645 году армия Карла попыталась овладеть севером страны. 14 июня у деревни Нэзби произошло решающее сражение. Королевские войска насчитывали 3,5 тысячи пехоты и 4 тысячи конницы. Армия Ферфакса имела двойное превосходство, располагая 6,5 тысячи всадников и 8,5 тысячи пехотинцев. В начале боя конница Руперта опрокинула конницу Айртона, но увлеклась преследованием и не оказала помощи собственной пехоте. В это время на другом фланге конница Кромвеля разбила небольшой конный отряд роялистов и обрушилась на неприятельскую пехоту. Спастись удалось только королю вместе с конницей Руперта, вернувшейся на поле сражения для того, чтобы спасти жалкие остатки роялистов. Парламентская армия захватила 5 тысяч пленных, всю артиллерию и даже личную канцелярию короля. После этого в течение примерно года парламентская армия очистила территорию Англии от отрядов роялистов, заняв в 1646 году их цитадель Оксфорд.
Парламент, опиравшийся на гораздо более богатые и населенные графства юга и востока страны, мог выставить значительно более многочисленную армию. Его поддерживала торговая и мануфактурная буржуазия Лондона и других городов, а также «новое дворянство», хозяйствовавшее в условиях рынка. В западных же и северных графствах, ставших опорой Карла, преобладало феодальное натуральное хозяйство и полупатриархальные отношения между дворянами и крестьянами, многие из которых стали под королевские знамена. Поэтому победа парламента была предопределена, но благодаря более высокой боевой подготовки роялистской армии, в которой оказалось большинство профессиональных солдат, борьба затянулась на несколько лет.
Остатки королевской армии нашли убежище в Шотландии. Местные протестанты, опасаясь, что армия парламента оккупирует теперь шотландские земли, отказались от союза с Лондоном и поддержали короля. Король, находившийся после падения Оксфорда в плену, обещал шотландцам в обмен на поддержку сделать протестантство государственной религией. В ноябре 1647 года Карлу удалось бежать на остров Уайт, но через несколько месяцев сторонники парламента вновь схватили короля.