Sau đó Aëtius và Theodoric tức tốc dẫn theo quân sĩ truy kích người Hung và giao chiến với họ trong trận Châlons gần Troyes vào khoảng tháng 9 năm 451. Hầu hết người Visigoth chiến đấu tại cánh phải dưới sự chỉ huy của Theodoric nhưng một lực lượng nhỏ hơn đã chiến đấu ở cánh trái dưới sự chỉ huy của Thorismund.[16]

Lực lượng của Theodoric đã góp phần quyết định vào chiến thắng đáng kể của người La Mã, nhưng bản thân ông thì lại tử nạn nơi sa trường. Jordanes có ghi lại hai tài liệu khác nhau về cái chết của ông: một là Theodoric đã bị ngã ngựa và giẫm đạp đến chết; thứ hai là Theodoric đã bị ngọn giáo của Ostrogoth Andag đâm chết, mà tên lính này lại là cha của người bảo trợ Jordanes là Gunthigis. Thi thể của Theodoric chỉ được tìm thấy vào ngày hôm sau. Theo tập tục của dân tộc Goth, các chiến binh của Theodoric vây xung quanh than khóc và chôn cất ông ngay trên chiến trường.[17] Rồi sau đó họ bầu chọn Thorismund làm người kế thừa ngôi vua Visigoth. Những người con khác của Theodoric là Theodoric II, Frederic, Euric, Retimer và Himnerith.[18]