Obie armie, polsko-litewska i krzyżacka spotkały się koło wsi Grunwald, Łodwigowo i Stębark – na zachód od jeziora Lubień. Armia krzyżacka stanęła w szyku o szerokości ok. 2,5 km na południowy wschód między Łodwigowem a Stębarkiem. Artyleria krzyżacka zajęła pozycje przed szykiem, zaś na przedpolu ugrupowania uszykowała się lekka jazda. Ciężkozbrojna jazda krzyżacka była ugrupowana w linie kolumn chorągwianych. W pobliżu obozu znajdowała się pewna liczba chorągwi stanowiąca odwód wielkiego mistrza.
Bitwę rozpoczęły lekkie chorągwie litewsko-ruskie, które uderzając na Krzyżaków dokonały m.in. rozpoznania ugrupowania bojowego nieprzyjaciela. Po rozpoznaniu przedpola, nadszedł czas do uderzenia sił głównych. Ciężkie rycerstwo polskie uderzyło na prawe skrzydło, a litewsko-ruskie na lewe skrzydło krzyżackie. W starciu polskiego rycerstwa zarysował się sukces, ale w walce z ciężkozbrojną jazdą krzyżacką Litwini nie wytrzymali naporu, co doprowadziło do ich wycofania z pola bitwy. Na miejscu pozostały jedynie chorągwie smoleńskie.
Bitwa miała dramatyczny przebieg, szala zwycięstwa przechylała się w obie strony. Późnym popołudniem Krzyżacy do walki wprowadzili swój ostatni odwód – 16 chorągwi z Wielkim Mistrzem Zakonu – Ulrykiem von Jungingenem na czele. Manewr ten jednak został w porę dostrzeżony przez Jagiełłę. Rycerstwo polskie przegrupowując się powstrzymało impet krzyżacki. Jagiełło dowodząc ze wzgórza i mając wgląd w ogólną sytuację taktyczną, wprowadził do walki odwód, który przesądził o zwycięstwie. Poza tym na pole bitwy powróciły rozproszone lekkie chorągwie litewskie, które znacznie wzmocniły siły sprzymierzonych.
W bitwie grunwaldzkiej zginęło ponad 8 tys. rycerstwa krzyżackiego, w tym wielki mistrz i niemal cała starszyzna zakonna. Po stronie polskiej straty wyniosły ok. 6 tys. Wiktoria grunwaldzka była sukcesem w skali taktycznej, a operacyjnie nie została jednak należycie wykorzystana . Podkreślić jednak trzeba, że cios zadany pod Grunwaldem spowodował, że Zakon Krzyżacki już nigdy nie osiągnął dawnej świetności.