Возможность для вторжения в Британию представилась в 1066 г. Вильгельм обвинил Гарольда II в клятвопреступлении и использовал это как повод для вооруженного вмешательства. Нормандский герцог собрал значительные силы – 7–10 тысяч человек. В поход собрались не только нормандские феодалы, но и другие французские рыцари, прельщенные обещанием денежного вознаграждения и богатой добычи. Вильгельм заручился нейтралитетом германского императора Генриха IV и одобрением папы Александра II, обеспокоенного независимым поведением англосаксонского духовенства. Выгодный союз герцог заключил с Тостигом.

В конце августа 1066 г. в устье реки Дива, между Сеной и Орной, собралось множество военных и транспортных кораблей. Довольно долго флот ожидал попутного ветра. По преданию, лишь после появления на небе кометы эскадра двинулась в путь. Небольшие корабли норманнского типа были «под завязку» забиты лошадьми, что стесняло передвижение воинов Вильгельма, делало суда удобной мишенью для атаки. Гарольд, хорошо осведомленный о ходе событий, собирался это использовать, но был отвлечен неприятностями, возникшими на севере страны. Здесь чуть раньше прибытия в Британию войска Вильгельма по предварительной договоренности высадился отряд норвежцев под предводительством Тостига. Армия Гарольда II поспешила на север, а воины Вильгельма беспрепятственно высадились в Певенси, Суссекс, на юге Англии. Высадка произошла неподалеку от местечка Гастингс.

Гарольд 25 сентября уверенно разгромил брата и теперь торопился на встречу с новым врагом. Нормандцы же стали лагерем вблизи Гастингса. Вильгельм не предпринимал никаких активных действий, сознательно отдав инициативу противнику.

Войско англосаксов было слабее нормандского. В первую очередь это выражалось в слабой коннице. Значительная часть саксов была вооружена каменными топорами и не имела защитного вооружения. Зато воины Гарольда отлично сражались в сомкнутом пешем строю.

14 октября подошедшая к Гастингсу 15-тысячная армия англосаксов укрепилась у холма Сендак к северо-западу от города. За одну ночь солдаты Гарольда создали укрепления в виде земляного вала и частокола с воротами. Войско, построившись фалангой, выставило вперед копья и секиры. В тылу фаланги осталась высота с крутыми склонами. Англосаксы готовились дать оборонительный бой.

Вильгельм построил боевой порядок в три линии, что позволяло наращивать силу удара по ходу боя. Вся армия нормандцев была разделена на три атакующие колоны: в первой были воины из графств Булонь и Пуатье, а также большая часть авантюристов, пришедшая воевать за плату; во второй находились союзники бретонские, манские и пуатевинские; третьей колонной, состоящей из нормандского рыцарства, командовал сам Вильгельм. Впереди и по флангам этих отрядов шла легкая пехота: лучники и арбалетчики. За легкой стояла более тяжелая пехота. Далее во всех трех линиях следовала конница.

Колонны Вильгельма двинулись на врага, и лучники первыми вступили в бой. Их стрелы застревали в частоколе. Прорваться через ворота тоже не удалось. Из-за частокола англосаксы рассекали топорами копья нападавших и пробивали железные кольчуги. Во время второй атаки Вильгельм приказал лучникам стрелять навесно, среди противников появилось много раненых, сам Гарольд лишился глаза, но его войска продолжали стойко держать оборону. Наступление конницы нормандцев велось снизу вверх, что не позволяло развить достаточный натиск, несколько рыцарских атак было отбито.

Тогда герцог пошел на хитрость. Он приказал начать притворное отступление. Англосаксы разомкнули свой монолитный строй и бросились вниз на открытое пространство за «бегущим» противником. На поле их встретили мечи и копья нормандской кавалерии. В это же время часть воинов Вильгельма быстро обходила «раскрывшегося» врага с тыла. Англосаксы, увидев безуспешность атаки, повернули назад и наткнулись на обошедший их отряд. Нормандцы быстро сомкнули кольцо. Лишь некоторым англосаксам удалось пробиться в лагерь, но он уже был занят врагом. Король Гарольд погиб, его воины были истреблены.