Казалось, все складывалось для герцога Нормандии весьма удачно, и Гарольд Годвин был отпущен домой на Британские острова. Однако когда в январе 1066 году король Эдуард Исповедник умер, то Гарольд отказался от обещания, которое у него было взято под давлением, и провозгласил себя монархом Англии. Витан — совет высшей знати страны утвердил его на английском престоле. Новый английский король вошёл в историю Великобритании под именами Гарольда Саксонца и Гарольда Несчастного.
Для Вильгельма Нормандского лучшего повода для начала военных действий просто и быть не могло. Он незамедлительно собрал огромную по тому времени армию — примерно в 25 тысяч человек — лучников, копьеносцев и кавалеристов (называется и другая цифра — 32 тысячи человек, в том числе 12 тысяч конных воинов). Это были воины из крепостных гарнизонов и замков Нормандии, наёмники и рыцари-добровольцы из других областей Франции и европейских стран, прежде всего из Италии. Всем им герцог Вильгельм обещал долю в будущей военной добыче.
Армия Вильгельма отличалась от других европейских армий. В тех главной силой была тяжёлая рыцарская конница, умевшая наносить таранные удары, но не способная успешно маневрировать на поле битвы, а в его войске грозой рыцарей стали лучники.
Для нападения на Англию Вильгельм выбрал удобный момент. В сентябре 1066 года на английскую земли вторглись скандинавы. Норвежский король Харольд III Хардрат вместе с мятежным братом короля Гарольда Несчастного Тостигом заняли город Йорк. Воинственный монарх Норвегии согласился сделать Тостига графом Нортумбрийским, если тот поможет завоевать ему Англию.
25 сентября 1066 года состоялась битва при Стамфордбридже. Хотя королю Гарольду Несчастному и удалось застать противников врасплох, тем не менее сражение было на редкость жестоким и кровопролитным. Битва длилась несколько часов, прежде чем норвежская армия уступила англичанам. В сражении погибли и мятежник Тостиг, и король Харольд III Хардрат. Из 300 кораблей, отплывших в Англию, в Норвегию вернулось только 24. Королевское войско Гарольда, а также участвовавшие в битве нортумбрийское и мерсийское ополчения тоже понесли большие потери.
Через три дня после сражения при Стамфордбридже началось нормандское вторжение в Англию. Узнав об этом, король Гарольд Несчастный незамедлительно направил свою поредевшую армию на юг, к месту ожидавшейся высадки нового противника. Он решил любой ценой отстоять престол.
Нормандское вторжение в Англию началось 28 сентября. Армия герцога Вильгельма была готова к походу через пролив Ла-Манш во второй половине лета, но отплытие задерживалось из-за неблагоприятных ветров. Капитаны и владельцы судов, собранных для десантной операции, уговорили правителя Нормандии не рисковать без нужды кораблями и войском.
Армия Вильгельма переправилась через Ла-Манш и высадилась на британский берег у деревушки Певенси в 10 километрах к югу от устья реки Ротер на побережье современного графства Восточный Суссекс. Там она укрепилась и стала опустошать окрестности в поисках провианта, ожидая подхода королевского войска. Известие о высадке герцога Нормандии с многотысячным войском король Гарольд Несчастный получил 2 октября.
Гарольд одолел расстояние в 320 километров между Йорком и Лондоном за 5 суток. В столице он задержался на несколько дней, чтобы дать хоть немного отдохнуть своим воинам и набрать там новых ополченцев. Днём 13 октября королевская армия англосаксов прибыла в окрестности города Гастингса, совершив за 48 часов изнурительный марш-бросок в 90 километров. Гарольд Несчастный так торопился сразиться с неприятелем, что не стал тратить время на ожидание подхода нортумбрийского и мерсийского ополчений, отличившихся в сражении при Стамфордбридже. Это стало одной из причин его поражения.
Выбрав для битвы недалеко от Гастингса большой пологий холм Сенлок, английский король расположил на нём свои войска. Точных данных о его численности история не сохранила, но исследователи предполагают, что в распоряжении Гарольда Несчастного в день сражения при Гастингсе было всего лишь 9 тысяч воинов, две трети из которых были плохо вооружёнными ополченцами.
Гарольд реально оценил возможности своих сил и войска нормандских завоевателей. Поэтому он решил не нападать, а обороняться на холме. Он велел своим воинам-хускарлам занять центр позиции, спешив при этом конницу. Ополченцы заняли позицию на флангах. Возможно, позиция англосаксов впереди была как-то укреплена, скорее всего частоколом.
Герцог Вильгельм без колебаний решил первым атаковать неприятельские позиции, ибо он видел, что король Гарольд имел меньше воинов. На рассвете его армия пошла в наступление. Впереди были лучники и арбалетчики. Вторая линия состояла из пеших копейщиков. В третьей находилась многочисленная рыцарская конница во главе с герцогом.
Нормандское войско приблизилось к позиции англосаксов на холме Сенлак на сто ярдов и стало осыпать их градом стрел. Но поскольку нормандским лучникам приходилось стрелять снизу вверх, стрелы, в основном, или не долетали, или перелетали, или отражались щитами англосаксов. Ответный огонь не отличался меткостью и массированностью. Расстреляв запас своих стрел, лучники отступили за ряды копейщиков. Все же в самом начале битвы англосаксы понесли большие потери, а их ряды стали расстраиваться.
За атакой вражеских луков последовали атаки копьеносцев и рыцарской кавалерии, которой командовал сам Вильгельм. Однако королевские воины и ополченцы успешно отбили все эти атаки. Копьеносцев и рыцарей отбивали дождём дротиков и камней (их метали руками и пращами), в рукопашных схватках.
В битве был момент, когда казалось, что англосаксы могли взять верх. Во время отражения одной из атак рыцарской конницы им удалось опрокинуть левое крыло нормандской армии. В её рядах пронёсся слух, что герцог Вильгельм убит, и началась паника. Узнав об этом, Вильгельм снял шлем, чтобы все его видели, и галопом пронёсся перед отступавшими нормандцами. Тогда его кавалерия собралась с силами и вновь устремилась в битву.
Герцог Нормандский не зря считался во Франции хитрым и коварным полководцем. Кавалерийская атака, которую он лично возглавлял, оказалась ложной. Вильгельму было крайне важно выманить противника с укреплённой позиции на холме Сенлак — штурм её мог стоить больших потерь и не привести к желанной победе.
Замысел герцога вполне удался: воины-саксы из ополчения, видя отступавших нормандцев, покинули свои позиции и, ликуя, устремились вниз по склону в преследование. Так королевская пехота, несмотря на строжайший запрет короля Гарольда ни в коем случае не покидать занимаемой позиции, оказалась в ловушке, устроенной для противника герцогом Вильгельмом в чистом поле.
Нормандские лучники по команде своего военачальника быстро переменили свою позицию и стали меткой стрельбой из дальнобойных луков поражать воинов короля Гарольда. Вновь пошла в атаку пехота и многочисленная рыцарская конница герцога Вильгельма, которая на полном скаку врезалась в толпу ополченцев, оказавшихся у подножия холма Сенлак. Лучники опять сменили свою огневую позицию и теперь поражали королевских воинов уже с возвышенности. На сей раз те понесли ещё большие потери.
В Гастингском сражении наступил перелом, и король Гарольд Несчастный, смертельно раненный вражеской стрелой в глаз, приказал англосаксам отступить. Только его личная гвардия осталась на поле битвы, чтобы до конца защищать тело погибшего короля Англии. Нормандское войско смогло овладеть холмом Сенлак только с наступлением темноты.
Настойчиво преследуя отступавших, Вильгельм Нормандский (в одной из схваток в лесной чаще он едва не погиб) окончательно разбил их по частям и захватил портовый город Дувр, лежавший поблизости от Гастингса. На этом сопротивление англосаксов прекратилось, поскольку их армия была разбита, а король пал в сражении. Заменить его было некому.
25 декабря 1066 года Вильгельм Завоеватель торжественно вступил в английскую столицу Лондон во главе большого нормандского войска. Власти города (первоначально отвергшие его требование о сдаче) с почестями приветствовали его как победителя и нового монарха страны. Не откладывая дела в долгий ящик, тот короновался в Вестминстерском аббатстве как Вильгельм I, король Английский.