Александр организовал войско из новгородцев, ладожан, карел и ижорцев. Прежде всего, необходимо было решить вопрос о способе действий. В руках врага находились Псков и Копорье. Александр понимал, что одновременное выступление в двух направлениях распылит силы. Поэтому, определив копорское направление как приоритетное, — враг подходил к Новгороду, — князь решил нанести первый удар на Копорье, а затем уже освободить от захватчиков Псков.

В 1241 году войско под командованием Александра выступило в поход, достигло Копорья, овладело крепостью «и изверже град из основание, а самих немец изби, а иных с собою приводе в Новгород, а иных пожалова отпусти, бе бо милостив паче меры, а вожан и чюдцев переветников (то есть изменников) извеша (повесил)». Вольская пятина была очищена от немцев. Правый фланг и тыл новгородского войска были теперь в безопасности.

В марте 1242 года новгородцы вновь выступили в поход и вскоре рее были под Псковом. Александр, считая, что для атаки сильной крепости у него сил недостаточно, ожидал своего брата Андрея Ярославича с суздальскими («низовскими») дружинами, которые вскоре и подошли. Орден не успел прислать подкрепление своим рыцарям. Псков был окружен, и рыцарский гарнизон взят в плен. Орденских наместников Александр отправил в оковах в Новгород. В бою было убито 70 знатных орденских братьев и много рядовых рыцарей.

После этого поражения Орден стал сосредоточивать свои силы в пределах Дерптского епископства, подготавливая наступление против русских. Орден собрал большую силу: здесь были почти все его рыцари с «мейстером» (магистром) во главе, «с всеми бискупы (епископами) своими, и с всем множеством языка их, и власти их, что ни есть на сей стране, и с помочью королевою», то есть здесь были немецкие рыцари, местное население и войско шведского короля.

Александр решил перенести войну на территорию самого Ордена «И поиде, — сообщает летописец, — на землю немецкую, хотя мстити кровь христианскую». Русская рать выступила на Изборск. Александр выслал вперед несколько разведывательных отрядов. Один из них, под командой брата посадника Домаша Твердиславича и Кербета (один из «низовских» воевод), натолкнулся на немецких рыцарей и чудь (эстов), был разбит и отступил, при этом Домаш погиб. Тем временем разведка выяснила, что противник послал на Изборск незначительные силы, а главные его силы двигаются к Чудскому озеру.

Новгородское войско повернуло на озеро, «немцы же и чудь поидоша по них». Новгородцы постарались отразить обходный маневр немецких рыцарей. Выйдя на Чудское озеро, новгородское войско оказалось в центре возможных путей движения противника на Новгород. Там Александр решил дать бой и остановился на Чудском озере севернее урочища Узмень, у острова Вороний Камень. «Воя великого княже Александра исполнишася духа ратна, бяху бо сердце их аки львом», и готовы были «положите главы своя». Силы новгородцев были немногим больше рыцарского войска. «По имеющимся различным дат летописи можно полагать, что войско немецких рыцарей составлял 10–12 тысяч, а новгородское войско — 15–17 тысяч человек». (Разин 1 Указ. соч. С. 160.) По мнению Л. Н. Гумилева, количество рыцарей было небольшим — всего несколько десятков; их поддерживали пешие темники, вооруженные копьями, и союзники Ордена — ливы. (Гумилев Л. Н. От Руси к России. М., 1992. С. 125.)

На рассвете 5 апреля 1242 года рыцари построились «клином», и «свиньей». В кольчугах и шлемах, с длинными мечами, они казались неуязвимы. Александр выстроил новгородское войско, о боевом поря, которого нет данных. Можно полагать, что это был «полчный ряд»: сторожевым полком впереди. Судя по летописным миниатюрам, боевой порядок был обращен тылом к обрывистому крутому восточному берегу озера, а лучшая дружина Александра укрылась в засаде за ним из флангов. Избранная позиция была выгодна тем, что немцы, наступавшие по открытому льду, были лишены возможности определить расположение, численность и состав русской рати.

Выставив длинные копья, немцы атаковали центр («чело») порядка русских. «Вот знамена братьев проникли в ряды стрелков, было слышно, как звенят мечи, и было видно, как рубились шлемы, с обеих сторон падали мертвые». О прорыве новгородских полков пишет русский летописец: «Немцы же и чудь пробишася свиньею сквозе полкы». Однако, наткнувшись на обрывистый берег озера, малоподвижные, закованные в латы рыцари не могли развить свой успех. Наоборот, рыцарская конница скучилась, как задние шеренги рыцарей подталкивали передние шеренги, которым негде было развернуться для боя.

Фланги русского боевого порядка («крылья») не позволили немцам развить успех операции. Немецкий «клин» оказался зажатым в клин. В это время дружина Александра нанесла удар с тыла и заверил окружение противника. «Войско братьев было окружено».

Воины, которые имели специальные копья с крючками, стаскивали рыцарей с коней; воины, вооруженные ножами выводили из строя лошадей, после чего рыцари становились легкой добычей. «И бысть ту сеча зла и велика немцем и чюди, и бе труск копии ломлениа, и звук от мечнаго сечениа, якоже озеру померзш двигнутись, и не бе видети леду, покры бо ся кровию». Лед под тяжестью сбитых в кучу тяжеловооруженных рыцарей стал трещать. Некоторым рыцарям удалось прорвать кольцо окружения, и они пытались спастись бегством, но многие из них утонули.

Новгородцы преследовали остатки бежавшего в беспорядке рыцарского войска по льду Чудского озера вплоть до противоположного берега, семь верст. Преследование остатков разбитого врага вне поля боя было новым явлением в развитии русского военного искусства. Новгородцы не праздновали победу «на костех», как было принято раньше.

Немецкие рыцари потерпели полное поражение. В бою было убито более 500 рыцарей и «бесчисленное множество» прочего войска, взято в плен 50 «нарочитых воевод», то есть знатных рыцарей. Все они пешком следовали за конями победителей до Пскова.

Летом 1242 года «орденские братья» прислали в Новгород послов с поклоном: «есмя зашли мечем Псков, Водь, Лугу, Латыголу, и мы ся того всего отступаем, а что есмя изоимали в полон людей ваших (пленных), а теми ся розменим, мы ваших пустим, а вы наших пустите, и псковски полон пустим». Новгородцы согласились с этими условиями, и мир был заключен.

«Ледовое побоище» стало первым случаем в истории военного искусства, когда тяжелая рыцарская конница была разбита в полевом бою войском, состоявшим в большей части из пехоты. Русский боевой порядок («полчный ряд» при наличии резерва) оказался гибким, в результате чего удалось осуществить окружение противника, боевой порядок которого представлял собой малоподвижную массу; пехота успешно взаимодействовала со своей конницей.

Победа над войском немецких феодалов имела большое политическое и военно-стратегическое значение, отсрочив их наступление на Восток, которое было лейтмотивом немецкой политики с 1201 по 1241 год. Северо-западная граница Новгородской земли была надежно обеспечена как раз к тому времени, когда монголы возвращались из похода в Центральную Европу. В дальнейшем же, когда Батый вернулся в Восточную Европу, Александр проявил необходимую гибкость и договорился с ним об установлении мирных отношений, устранив всякий повод для новых вторжений.