Покорив Уэльс, Эдуард вводил там английские законы, обычаи и административные процессы настойчивее всех прежних королей Плантагенетов. Лливелин и Давид нашептывали соотечественникам, что таким образом английский король намеренно старается сокрушить сам дух валлийского народа. Проблема кристаллизовалась в сложном юридическом диспуте между Лливелином и его соотечественником Гриффидом ап Гвенвинвином из-за кантрефа Арвистли – графства на юго-востоке от Гвинеда. Лливелин хотел решить спор в соответствии с валлийскими законами, Эдуард же настаивал на применении законов Марки. Диспут из-за незначительного клочка земли был умело раздут в принципиальный вопрос сохранения валлийских законов и обычаев. В результате в Уэльсе сформировалась новая оппозиция, отличная от той, с которой Эдуарду пришлось иметь дело в начале царствования. Тогда перед ним стояла задача дисциплинировать своенравного соседа, теперь же он столкнулся с войной за национальную идентичность.
В этот раз он следовал в целом тому же плану вторжения, что доказал свою эффективность в 1277 году. Армия и инженерные войска опять действовали вместе, прорываясь сквозь леса Уэльса и по ходу своего движения размечая участки под строительство. Английские графы должны были собрать феодальное ополчение к маю. Средства на дорогостоящие строительные проекты заняли у итальянских банкиров. Местом сбора опять был определен Вустер, и армия снова выступила в Рудлен через Честер. «Пять портов» по-прежнему обеспечивали морские перевозки. Лордам Марки снова было поручено предпринимать собственные вылазки на юге. Англичане взяли валлийцев, чьи основные силы были сосредоточены в Сноудонии, в кольцо и связали остров Англси с большой землей посредством гигантского моста, составленного из 40 понтонных лодок, построенных на заказ огромной командой плотников из Чешира. Король потребовал поддержки от последних заморских аванпостов домена Плантагенетов, и Ирландия, Гасконь и графство королевы Элеоноры – Понтье, оказали ему материальную помощь.
В этот раз англичане продвигались медленнее, чем пять лет назад. Валлийцы больше не доверяли Эдуарду и не хотели подчиняться неприемлемым условиям очередного навязанного им мирного договора. Эдуард же не собирался уступать ни пяди. Максимум, на что он был готов пойти, так это обменять Сноудонию на богатое английское графство, но это предложение Лливелин отверг с ходу. Отдать Сноудонию значило лишиться земель бесконечно ценных: Геральд Камбрийский еще в предыдущем веке писал, что «если бы все валлийские стада собрались вместе, Сноудония могла бы обеспечить им пастбище». Более того, отдать Сноудонию англичанам значило уничтожить территориальное единство Гвинеда, центра валлийского сопротивления и национальной идентичности. Это Эдуард прекрасно понимал. Пэкхэм попытался было выступить в роли посредника, но и ему быстро стало понятно, что обе стороны с самого начала были намерены драться до последнего.
Валлийцы сражались самоотверженно, как и всегда. Лливеллин руководил военными действиями с севера, а Давид рыскал по княжеству, объявляясь то там, то сям. (Их брат Оуайн удалился в свое поместье и не принимал участия в мятеже.) В ноябре 1282 года им удалось одержать серьезную победу: войска, возглавляемые гасконским союзником Эдуарда Люком де Тани попали в засаду возле понтонного моста Англси, и под весом доспехов в холодном море утонуло множество рыцарей. Но и эти потери не смогли заставить английского короля отказаться от своих планов.
Англичан не остановила и зима: пополнив войско несколькими сотнями бойцов, прибывших из Гаскони, они накрепко заперли валлийцев в Сноудонии. В декабре Лливелин, опасаясь голода, в отчаянии попытался вырваться из своего убежища. Его заманили в ловушку у моста Ирфон, возле Билта в Центральной марке, и 11 декабря 1282 года принц Уэльский сложил голову в бою. Сведения о его гибели безнадежно противоречивы, но, скорее всего, он был убит копьем, а после его поверженное окровавленное тело обезглавили.
Смерть Лливелина стала последним ударом по независимости Уэльса, ударом, нанесенным незадолго до Рождества на замерзшем склоне холма, среди оголившихся деревьев. Под командованием Давида валлийцы продолжали сопротивление до весны, но в апреле 1283 года после недолгой осады пала последняя валлийская крепость, Кастелл-и-Бере, и в июне Давида предали: валлийцы, верные Эдуарду, схватили его и доставили в Рудлен, откуда его затем перевезли в Шрусбери, где он предстал перед осенней сессией парламента.