9月25日，他在约克城斯坦福桥(Stamford)经过惨烈的战斗一举击败了哈军队。然而，哈罗德还没有来得及收拾战场，就不得不地挥师南下，途经伦敦补充军队后，去面对南方新的威胁，诺曼人登陆了。
威廉于同年9月28日在英格兰南部海岸登陆，并在黑斯廷斯(Hastings)建立了一个据点。他命令部队洗劫当地的村庄，收集食物并同哈罗德开战。10月13日，威廉得知哈罗德从伦敦率领部队到达了这一地区。从伦敦到黑斯廷斯有55英里)，而这些盎格鲁—撒克逊人仅仅花了48小时就赶到，考虑到当时英国糟糕的路况，只不过是一条条泥泞的，部队长途跋涉的疲惫，这是场何等艰苦的行军！
传说威廉登上海滩后不小心面朝下摔倒。为了不在其军队面前出丑，他双手捧沙站起来喊到“我拥有了英国的土地！”（这个故事与恺撒侵略不列颠的故事相似；也许是威廉的传记作者为了让威廉与恺撒有更多的共同点而编造的。）
当听到威廉军队登陆的消息之后，刚歼灭挪威国王哈拉尔三世的入侵军队的英格兰国王哈罗德二世，急忙召集他所能找到的所有军队，然后南下御敌。哈罗德在黑斯廷斯至伦敦的道路上布置了他的军队，具体地点是在距黑斯廷斯六英里的森拉克山丘。他的后方是安德里达森林，前方是一个山谷。后来此战发生地被称作巴特尔（“Battle”，意即战斗，位于英国之东萨塞克斯郡），以纪念这个事件。
英王的军队据估计为八千人以上，全部为步兵（英国士兵骑马到战斗地点，但到达之后下马步战）。其士兵包括正规兵（通常为土地拥有者），专业战士包括皇家卫队，还有一些临时征集的农民士兵。他们主要武器有剑，枪和威力强大的丹麦斧，防具有锁甲和圆盾。前锋是一排用盾牌结成的盾墙。前锋之后是正规军，最后是农民。整个军队沿山脊布阵（阵亡士兵倒下之后，后面的士兵可填补空缺），但是由于英军刚与挪威人打完斯坦福桥战役，实际上已经无力再进行战斗。
10月14日早晨，威廉公爵将他的军队在英军阵前展开，诺曼底军队的军队数量与英军相仿，军团包括了威廉自己的诺曼军团，盟军布列塔尼军团和法国与佛兰德军团，甚至还有来自意大利的诺曼海盗。诺曼贵族们提供了威廉物资支持对英格兰的入侵以
换取在英格兰的领地和头衔。普通士兵的军饷以现金和战利品支付，还包括得到英国封地的希望。诺曼军队以经典中世纪阵型展开，包括了三个军团-诺曼军团在中心，布列塔尼军团在左翼，法国-佛兰德军团在右翼。每个军团包括了步兵，骑兵和弓兵，并有弩兵。战斗开始时弓兵和弩兵站在战阵的最前列。
传说威廉的御用吟游诗人和骑士——爱乌泰勒佛，请求其主人威廉让他第一个冲锋。威廉同意了他的请求，泰勒佛孤身冲向英军，挥舞着他的剑和骑枪并高唱着古版的罗兰之歌。这个故事最早的描述说一个英军骑士出阵迎击，但泰勒佛迅速将其斩首，并用他的头作为上帝保佑诺曼侵略军的见证。后来一些12世纪的来源说泰勒佛冲进了英军阵型，击毙了一到三名英军士兵，然后阵亡。
9月28日，威廉率约1.2万人的军队(封建征召军队，内含骑士骑兵)在英格兰南岸顺利登陆，安营扎寨。虽然哈罗德的军队(国王侍卫队和征召兵)数量上和威廉一世的军队相近，但装备较差，很多盎格鲁—撒克逊士兵使用的武器多为投矛、石斧、投石索和近射程弓箭。盎格鲁-撒克逊军队没有骑兵，征召兵都由平民组成，几乎没有受过训练。
10月14日，哈罗德率军在黑斯廷斯附近的森拉克岗上占领了阵地，军队摆成方阵，后方茂密的杨树林，向后撤离时能有效的避免敌人的骑兵追击和从天而降的箭雨；军队正面埋设了尖桩栅栏，再加上阵地处于一座小山上，敌人千方百计接近精锐士兵组成的盾墙后必然是精疲力尽，随后又不得不面对撒克逊人的长矛利剑；而侧翼的斜坡陡峭，对方只能以一个很小的宽度来进攻盾墙；英格兰人简直占尽了一切地理优势，由此可以看出哈罗德虽然不顾一切的与诺曼人仓促开战，但如此精妙的战术部署证明了他过人的军事才能。
反观威廉的部队，军队采用三线配置：弩手、步兵和骑兵均匀分布在三个方阵中，三名不同的指挥官各自领导一方，威廉作为总指挥率领中军，虽然其余两名指挥官的才能略逊于威廉，但他们所率领方阵的战斗力也不可小觑。
战斗由诺曼弓兵和弩兵的齐射开始，从约100米的距离向盎格鲁-撒克逊军队射击。但是由于诺曼弓的威力不强，诺曼弩兵也未装备绞盘装置，所以无法穿透英军的盾牌，并且大部分弓箭飞到了英军后方的地上，此轮弓箭攻击未对英军阵线造成任何伤亡或影响。诺曼军通常依靠拣敌人射来的箭以维持攻击，但是英军由于匆忙行军，并未带弓兵迎战。
接下来诺曼步兵和骑兵进行了冲锋，由公爵本人和公爵的两个兄弟巴约的厄德和罗贝尔带领。在前锋线上，步兵和骑兵与防守的英军正面交锋了，但是由于英军使用威力强大的丹麦长斧，这一轮攻击只留下了一堆被砍倒的战马和尸体。英军的盾墙仍然坚不可摧，英军士兵开始高喊“神圣的十字”和“滚出去，滚出去”。
然后，左翼的布列塔尼军团与英军盾墙接触。由于对英军威力强大的防守没有经验和没有准备，布里多尼士兵迅速溃退。英军的右翼，可能是在英王哈乐德的兄弟的带领下，冲出了阵型，下山进行追击。但是在平地上，没有盾墙的保护的情况下，此部分英军迅速被诺曼骑兵冲垮并屠杀。