Нормандская сторона выстроилась тремя соединениями: слева бретонцы, справа французы и прочие наемники, а в центре под личным командованием Вильгельма собственно норманны. Каждое соединение состояло из трех эшелонов: впереди лучники, за ними тяжелая пехота и, наконец, рыцари. Рыцари до начала сражения не облачались в тяжелые доспехи, сохраняя силы до последнего момента. В заключение Вильгельм надел на шею святые мощи покровителя Байо. Брат Вильгельма Эвд, епископ Байо, вместо меча вооружился булавой, поскольку священнослужителю не следовало проливать кровь. Начиная наступление, нормандцы развернули свой строй, с тем чтобы полностью охватить строй англичан. Перед строем, вращая копьем, под «Песнь о Роланде» скакал менестрель Тайефер – пока не был сражен.
Первая крупная атака началась около девяти часов. При сближении первыми открыли стрельбу норманнские лучники; но поскольку им приходилось стрелять вверх по склону, стрелы либо пролетали над головами англичан, либо застревали в щитах. Наступление сразу же подхватила тяжелая пехота. Однако англичане, используя преимущества своей позиции и держа строй, оказали упорнейшее сопротивление, и вполне успешно. В конце концов норманнские пешие воины и бретонские рыцари в панике ударились в бегство. Вскоре, как представляется, «вся армия герцога оказалась перед угрозой отступления».
Пока стена из щитов не была нарушена и прочно стояла на выгодной позиции, англичанам было нечего опасаться. Однако некоторые из необстрелянных новобранцев из армии Гарольда кинулись вниз по склону вслед за отступавшими бретонскими рыцарями. Преследование пешими войсками конницы означало навлекать на себя крупные неприятности, и вряд ли Гарольд приказывал контратаковать на таком раннем этапе сражения. Правда, в это время Вильгельм упал с коня и по рядам разнесся крик, что он убит. Но он быстро вскочил на другого коня, показался войскам и твердо овладел ситуацией. Хотя часть английского правого фланга была нарушена из-за преследования, остальной строй твердо стоял на месте. На зыбкой почве низины пехота скоро заколебалась, и нормандцы под руководством Вильгельма восстановили порядок.
Теперь уже сам Вильгельм повел рыцарей в атаку, и на протяжении нескольких часов продолжались беспорядочные массовые стычки. В XI в. рыцари не атаковали одной сплоченной массой, а приближались к строю противника группами или по отдельности, метая копья, а приблизившись, пускали в ход мечи, булавы и топоры. Сам Вильгельм находился в гуще боя – согласно Уильяму Пуатьескому, «он доминировал в этой битве, удерживал воинов от бегства, подбадривал, разделял с ними опасности». С другой стороны, «англичане держались уверенно, особенно стараясь воспрепятствовать противнику вклиниться в их ряды, такие плотные, что погибшим было некуда падать».
Вскоре после полудня Вильгельм прибег к военной хитрости. Вспомнив, как при отступлении своего левого фланга утром английский правый фланг вырвался вперед и тем самым нарушил строй, он решил инсценировать отступление на другом фланге. Замысел сработал блестяще. Большая часть английского левого фланга, явно без приказа Гарольда, а возможно и вопреки ему, ринулась вниз по склону. Когда они оказались в низине, нормандские всадники повернули назад и с огромным успехом атаковали противника.
Но телохранители в центре и часть левого фланга стояли подобно скале, и, когда солнце стало склоняться к горизонту, нормандские рыцари устали и стали еще больше страшиться английских топоров. И снова Вильгельм проявил себя изобретательным полководцем. Потерпевшие утром неудачу лучники теперь, во всяком случае, были свежими. Пусть попытаются атаковать иначе! Выстроив лучников в длинную редкую цепь с промежутками для проезда рыцарей, он направил их бегом вверх по холму, за ними мелкой рысью следовали всадники. Не доходя ста ярдов до английских линий, лучники остановились и пустили стрелы почти вертикально. Стрелы посыпались на англичан, и, как пишет Уэйс, «каждый боялся открыть глаза или отнять руки от лица». В тот же миг рыцари всеми силами ринулись вперед, ударив по англичанам секундами позже того, как стрелы посеяли смятение и страх. И даже тогда некоторое время продолжался тяжелый бой. Но левый фланг англичан дал трещину, и наконец стала разваливаться вся стена из щитов. Телохранители оступили, соблюдая порядок, пока Вильгельм не начал преследование и не рассеял и эти части. Он вернулся на поле боя, когда стемнело, и увидел тело Гарольда, раздетое и изрубленное до неузнаваемости.
После коронации в Вестминстерском аббатстве Вильгельму предстояло еще много дел, и среди них немало жестоких. Нормандские воины, чиновники, церковники и купцы засучив рукава завершили завоевание. История и цивилизация Англии стали тесно привязаны к истории и цивилизации Франции.