Зная об этом, Александр Ярославин основные свои силы разместил на флангах. Здесь находились тяжеловооруженные пешие новгородские полки. В центре же стояли владимиро-суздальские ополченцы. За полком левой руки в засаде находились конные дружины Александра и Андрея Ярославичей. Впереди всех встали лучники, а сзади русского воинства, возле крутого берега, были поставлены скованные цепями сани обоза, так что и бежать было невозможно, и рыцарям не проехать.
Сражение произошло 5 апреля 1242 г. на льду озера. Ливонцы пробили русский центр и закружились перед санями. С флангов их стали сжимать полки правой и левой руки. «И была сеча жестокая, и стоял треск от ломающихся копий и звон от ударов мечей», и все замерзшее озеро покрылось кровью, отметил летописец. В ряде мест весенний лед проломился, и тяжелые рыцари, доспехи которых весели до 70 кг, пошли на дно. Крестоносцы начали отступление, которое переросло в бегство, когда в бой вступили княжеские дружины. Победа осталась за русскими. Пленных рыцарей босыми и с непокрытыми головами вели пешком подле их коней до Пскова, захваченных в плен ландскнехтов казнили.
Монгольские воины. Фрагмент картины И. Билибина «Изгнание хана Батыя»
Ливонская «Рифмованная хроника» утверждает, что в Ледовом побоище погибли 20 братьев-рыцарей и 6 попали в плен. Хроника Тевтонского ордена «Die jungere Hochmeisterchronik» сообщает о гибели 70 братьев-рыцарей. Эти потери не учитывают павших светских рыцарей и прочих орденских воинов. В Первой Новгородской летописи потери противников русских представлены так: «и… паде чюди бещисла, а Нѣмець 400, а 50 руками яша и приведоша в Новъгородъ».
Поражение в сражении на Чудском озере заставило Ливонский Орден просить о мире: «Что зашли мы мечом… от того всего отступаемся; сколько взяли людей ваших в плен, теми разменяемся: мы ваших пустим, а вы наших пустите». За город Юрьев (Дерпт) орден обязывался выплачивать Новгороду «юрьеву дань». И хотя война 1240–1242 гг. не стала последней между новгородцами и крестоносцами, сферы их влияния в Прибалтике не подвергались заметным изменениям в течение трех веков — вплоть до конца XV в.
Отношения Пскова с немцами по ходу этих веков ожесточались. Псков в XIV в. получил независимость, но остался в контексте новгородско-владимирских представлений об отношениях с орденом.
В итоге олицетворенная в действиях князя Александра линия владимиро-суздальского понимания позиции Новгорода и Пскова в отношениях с западными соседями взяла верх.
Прием Александром Невским папских послов в Новгороде. Художник Г. Семирадский