Противоборствующие армии встретились утром 5 апреля 1242 года. Детали сражения известны плохо — и о многом можно только догадываться. Немецкая колонна преследовавшая отходившие русские отряды, по-видимому получала какие-то сведения от высланных вперёд дозоров, и на лёд Чудского озера уже вышла в боевом порядке, впереди шли кнехты, за ними тянулась нестройная колонна «Чудинов» после которой шла шеренга рыцарей и сержантов дерптского епископа. По видимому ещё до столкновения с русскими войсками между головой колонны и чудью образовался небольшой разрыв.

Момент начала боя «Рифмованная хроника» описывает так:

«   Русские имели много стрелков которые мужественно вышли вперёд и первыми приняли натиск перед дружиной князя   »
Видимо лучники не нанесли серьёзных потерь. Обстреляв немцев лучники не имели другого выхода, кроме как отойти на фланги большого полка. Однако как продолжает «хроника»

«   Знамёна братьев проникли в ряды стрелявших, было слышно как звенят мечи, рубились шлемы, как с обеих сторон падали на траву павшие   »
 — скорее всего это было записано со слов очевидца находившегося в задних рядах войска, и вполне возможно что воин принял за передовых лучников какое то иное русское подразделение. В русских же летописях это отображено так:

«   Немцы же и чудь, пробишася свиньёю сквозь полки   »
Затем войска тевтонского ордена были окружены русскими и уничтожены, другие немецкие отряды отступили во избежание той же участи:

«   Те, которые находились в войске братьев-рыцарей, были окружены. Братья-рыцари достаточно упорно сопротивлялись, но их там одолели. Часть дерптцев вышла из боя, это было их спасением, они вынужденно отступили.   »
Вероятно, уцелевшие из дерптского войска и оставили описание сражения с немецкой стороны.

Существует устойчивый миф (отраженный в кинематографе), что лед Чудского озера не выдержал тяжести доспехов Тевтонских рыцарей и треснул, в результате чего большая часть рыцарей просто утонула. Между тем, если сражение действительно имело место на льду озера, то это было выгоднее Ордену, поскольку ровная поверхность позволяла сохранять строй при массированной конной атаке, которую описывают источники. Вес полного доспеха русского дружинника и орденского рыцаря того времени были примерно сопоставимы друг с другом и русская конница не могла получить преимущество за счет более легкого снаряжения. Лёд на Чудском озере в то время даже в начале апреля был достаточно толстым и прочным, поскольку среднемесячные и среднегодовые температуры были значительно ниже, чем сейчас