Về bố trí binh lực đôi bên, quân Anh chỉ bày một đội hình bức tường khiên chắn, trong khi đó quân Norman gồm 3 hàng. Hàng đầu là các cung thủ, hàng thứ hai là lực lượng bộ binh, hàng thứ ba là lực lượng kỵ binh. Mở màn cho trận chiến, một chiến binh bên phía William tên là Taillefer tiến lên trước, hát vang Bài ca Roland, giết được một binh sĩ Saxon lao lên thách thức, trước khi bị quân Anh giết chết.[7]

William dựa vào chiến thuật cơ bản với việc xếp các cung thủ ở phía trước và làm rối loạn đội hình đối phương bằng các trận mưa tên, sau đó tung bộ binh ra để cận chiến và kết liễu trận đánh là đòn tấn công bằng kỵ binh xung phong để phá vỡ đội hình của quân Anh. Tuy nhiên, chiến thuật của ông đã không hiệu quả như dự tính. Quân của William tấn công vào quân Anh khi họ đã sẵn sàng và dàn trận. Các cung thủ Norman bắn rất nhiều loạt tên cầu vồng nhưng phần lớn trong số đó đã vấp phải bức tường khiên và chẳng gây thương vong bao nhiêu. Cho rằng người Anh đã bị thiệt hại nặng, William ra lệnh cho bộ binh của mình tấn công. Khi quân Norman tấn công lên đồi, người Anh đã ném xuống bất cứ thứ gì có thể như đá, lao và chùy. Những cú ném này có lẽ đã gây thương vong nặng nề cho bộ binh của Norman, làm cho hàng ngũ bị rối loạn.

Khi bộ binh Norman xáp lại với đội hình quân Anh, một trận kịch chiến dữ dội đã xảy ra. William đoán rằng người Anh đã nao núng do trận mưa tên, nhưng ông ta nào biết rằng các mũi tên chỉ trúng vào các tấm khiên và gây ra những thiệt hại rất nhỏ. Gần như tất cả các binh sĩ Anh vẫn đứng vững, bức tường lá chắn của họ về cơ bản vẫn còn nguyên vẹn. Kết quả là William đã phải ra lệnh cho kỵ binh của mình tấn công sớm hơn kế hoạch. Đối mặt với một bức tường của rìu, giáo và kiếm, nhiều con ngựa của các kỵ sĩ đã bị hoảng sợ lồng lên, mặc dù đã được đào tạo và luyện tập một cách khá cẩn thận. Sau một giờ giao tranh, phân đội người Brittany bên cánh trái của William đã chùn bước, vỡ đội hình hoàn toàn và bỏ chạy xuống chân đồi.

Bị thương vong nặng nề và nhận ra họ sẽ nhanh chóng bị bọc sườn, các lực lượng từ Normandy và Flanders rút lui cùng với quân Brittany. Do quá hưng phấn và đắc chí, nhiều người Anh đã phá vỡ hàng ngũ để lao theo truy kích đối phương. Bản thân Harold không lao lên, nhưng ông không ngăn được một bộ phận quân đội của mình làm chuyện đó, bao gồm hàng trăm lính nghĩa vụ và cả Leofwyne và Gyrthe, những người anh em của Harold. Trong trận hỗn chiến sau đó, ngựa của William đã bị giết chết và ông đã bị ngã rầm xuống đất. Lúc đó, rất nhiều binh sĩ của William tưởng ông đã chết và bắt đầu một cuộc tháo chạy còn lớn hơn. Chỉ sau khi ông đứng lên và ném chiếc mũ trụ khỏi đầu thì mọi người mới biết là William còn sống và qua đó, ông mới có thể tập hợp lại quân đội đang chạy trốn của mình.

Những binh sĩ hăng máu lao lên của quân Anh đã trở thành mục tiêu dễ dàng cho quân Norman trong một chiến trường mở. William và một nhóm các hiệp sĩ của ông đã thành công trong việc nhanh chóng phản công vào quân Anh đang truy đuổi (bây giờ họ không còn được bảo vệ bởi các bức tường khiên chắn) và tiêu diệt một số lượng lớn các lính nghĩa vụ. Nhiều người đã không nhận ra rằng người Norman đang phản công cho đến khi sự thể đã quá muộn, nhưng một số khác thì chạy ngược lên ngọn đồi kịp. Những người anh em của Harold không may mắn như vậy, cái chết của họ làm người Anh không còn một người chỉ huy thay thế nào sau cái chết của Harold. Hai bên tập hợp lại đội hình và sau đó là một thời gian tạm lắng xuống trên trận chiến. Cuộc chiến lúc này đã chuyển sang thế có lợi cho William kể từ khi người Anh mất đi sự che chở của một phần lớn bức tường chắn. Nếu không có một sự gắn kết của một đội hình có kỷ luật cao thì các cá nhân và các nhóm nhỏ quân Anh trở thành các mục tiêu dễ dàng. William tung quân đội của mình và tấn công mạnh vào đội hình của người Anh một lần nữa. Lần này thì rất nhiều lính chuyên nghiệp Anh (bồi thần) đã thiệt mạng.

Với một số lượng lớn các binh sĩ quân dịch người Anh lúc này đang chiếm chỗ ở hàng phía trước (do các lính chuyên nghiệp đã tử trận quá nhiều), bức tường lá chắn vốn được duy trì một cách kỷ luật bởi những lính bồi thần lúc này đã bắt đầu rạn nứt và tạo ra một cơ hội hết sức thuận lợi cho William. Vào đầu trận chiến, những trận mưa tên bắn vào quân Anh từ cung thủ của William đã tỏ ra không hiệu quả trước các tấm khiên chắn của quân Anh. Thế nhưng vào lúc này, mặc dù rất nhiều binh sĩ Anh ở hàng phía trước vẫn có lá chắn, William đã ra lệnh cho các cung thủ của mình bắn cầu vồng qua bức tường lá chắn để các mũi tên bắn trúng vào các nhóm quân Anh đứng đằng sau. Các cung thủ đã lập tức thi hành và gặt hái được thành công to lớn.

Tương truyền, tại thời điểm này vua Harold II bị trúng một mũi tên vào mắt. Nhiều binh sĩ Anh lúc này cảm thấy cực kỳ mệt mỏi. Quân đội của William đã tấn công một lần nữa và họ đã cố gắng để tạo những khe hở trong các bức tường lá chắn. Họ đã khai thác các khoảng trống này và quân đội Anh bắt đầu tan rã. William và một số hiệp sĩ của ông ta đã vượt qua bức tường lá chắn và đâm chết hẳn nhà vua Anh. Chứng kiến cảnh vua của họ cùng với rất nhiều nhà quý tộc đã tử trận, hàng trăm lính nghĩa vụ bỏ chạy khỏi bãi chiến trường tạo nên cảnh bại binh như núi lở. Riêng các bồi thần vẫn giữ lời thề của họ về sự trung thành với nhà vua và đã chiến đấu một cách dũng cảm cho đến khi tất cả đều bị giết. Do bị vỡ đội hình bức tường lá chắn nên khi quân Norman tấn công, quân Anh bị thua. Trong lúc một số lính nghĩa vụ và hậu quân bỏ chạy thì đội lính tinh nhuệ cùng ở lại tử chiến với vua của họ.[7]