Wojsko jego było znużone marszem, ale usypało na wzgórzu Senlac okopy i stanęło za murem z tarcz. Wysiłki Normanów (ok. 7 tys. ludzi) i ich jazdy były daremne. Mur z tarcz nie zachwiał się, panice natomiast uległy niektóre normandzkie oddziały. Nie powiódł się również manewr pozorowanej ucieczki. Sytuacja Wilhelma stawała się nie do pozazdroszczenia.
O wyniku bitwy przesądził przypadek. W późnych godzinach popołudniowych zabłąkana strzała trafiła Harolda w oko. Król upadł, co wywołało panikę w anglosaskich oddziałach. Wykorzystał to Wilhelm, który poprowadził decydujące uderzenia. Szyk Anglosasów załamał się, większość armii rzuciła się do ucieczki. Większość przybocznej gwardii Harolda (huskarlowie) została wybita do nogi. Zginął król Harold i jego dwaj bracia. Wilhelm był panem pobojowiska.
Bitwa pod Hastings oddała losy Anglii w ręce Wilhelma. Przypieczętowała ostatnią spośród zakończonych sukcesem prób podboju Brytanii. Rozpoczął się okres mordów i łupieży. Wkrótce poddał się Londyn, odcięty od dostaw żywności. Tak skończyło się panowanie Anglosasów w Anglii.