此时，华莱士站在福斯河北岸岸边的克拉格修道院的钟楼上耐心的观察英军的行动，他在等待一个最恰当的时机，他要一击成功。如果过早进攻的话，苏格兰人只能消灭一小部分敌军，当真如此，反而让沃勒内有了反击的机会。另一方面，如果把英军全部放过桥来打，义军在数量上有3：1的优势，可以痛痛快快的打一场歼灭战。中午11点，华莱士命令传令兵吹响了进攻的号角。早已按捺不住胸中怒火的苏格兰战士们立刻象脱缰之马一般冲下了山去，他们挥舞着手中的大刀和长矛，口中不断高呼：“干掉他们！！干掉他们！！”。在苏格兰人冲下奥丘山的一瞬间，他们端平了手中的长矛，径直朝着英格兰的贵族们冲杀了过去。与此同时，另一队苏格兰战士正在向斯特林桥进发，他们的任务是封锁斯特林桥头，切断两岸英军之间的联系，然后再和主力部队一起将已经渡河的英军包围消灭。一阵短促而激烈的肉搏过后，斯特林桥的桥头被苏格兰人占据了。他们的大胆行动在英军阵中造成了极大的混乱，桥上的英军将士们既无法前进，又不能后退，拥挤和推搡令数以百计的英格兰人掉进了水流湍急的福斯河中，沉重的披挂和武器很快就让他们失去了生命。苏格兰人的正面攻势冲垮了英军的阵线并在英军将领中制造了一场混乱，他们试图让自己的战马从深陷的泥沼中脱身，大多丧身于苏格兰人的长矛之下，间或有一两个躲过了长矛却在坠马之后死于坐骑和苏格兰人的践踏。苏格兰人的迅猛攻势打了英军一个措手不及，被冲得七零八落的英军很快就被压迫到了斯特林桥与河堤西南的河湾。正在此时，苏格兰骑兵以雷霆万钧之势从北方向河堤冲来，指挥重装骑兵的马默杜克爵士罗伯特·德·茨温格稳住阵脚，他立即改变了进攻的方向，把自己的矛头指向了迎面而来的苏格兰骑兵。英军装备精良的重装骑兵轻而易举的击溃了轻装的苏格兰骑兵，老于战阵的茨温格并没有对溃退的苏格兰骑兵穷追不舍，因为他已经觉察到战局正在朝着不利于本方的方向发展，他吃惊的发现爱德华国王和萨里伯爵的旗帜全都没了踪影，战场上堆满了英格兰士兵的尸体，苏格兰人占领了桥头切断了自己的退路。茨温格沉默了片刻，顷刻间，他的外甥在他的鞍前倒了下去，被激怒了的茨温格率领他的部下径直冲向了据守的桥头的苏格兰人，他用自己那柄引以为傲的宽边重剑在苏格兰人当中杀开了一条血路。当茨温格和部下骑兵安然无恙的返回南岸之后，他立刻下达了拆毁斯特林桥的命令。英军阵中的三百名威尔士长弓手原本打算坚决抵抗苏格兰人的进攻，然而那些四散奔逃的英格兰人因为躲避愤怒的苏格兰人而冲散了他们的队伍。可怜这三百精锐部队，他们没有对战局起到任何作用便尽数葬身沙场，更可悲的是他们并不是被苏格兰人所杀而是让自己人的马蹄踩下了地狱。斯特林桥被拆毁之后，滞留在北岸的英军将士们陷入了绝境，他们为了逃生纷纷跳入了福斯河中，那些平日里趾高气扬的骑士们抛弃了自己的武器、甲胄、战马和尊严，和普通士兵一样跳入了福斯河冰冷刺骨的河水中。他们中间只有一小部分人活着游回了南岸，有成百上千条生命消失在了湍急的激流中。
结果
战役的进展果如鲁迪爵士预料的一样，沃勒内原本希望看到一场对苏格兰“叛军”的伟大胜利，然而映入眼帘的却是苏格兰起义者对英格兰王家军队的屠杀。他眼睁睁的看着苏格兰人狂暴的砍杀着自己的士兵，却因为威尔士长弓手的毁灭而束手无策。沃勒内眼见大势已去，便在收容了从北岸逃回的残兵败将之后撤出了战场。他留下自己的亲戚威廉·费兹·沃里内守卫斯特林堡并许诺在十个星期之内返回。安排完一切之后，沃勒内飞速向南逃窜，直到进入了英格兰境内才收住了脚步。英格兰人在斯特林桥之战当中的损失是非常惨重的，大约一百名重装骑兵和五千名步兵（包括三百名威尔士长弓手）战死沙场。最为苏格兰人所痛恨的税务官休·格雷辛汉被苏格兰人扒了皮。苏格兰人把扒下来的皮切成长条后，将这些长条编缀成一条皮带，华莱士就是用这条皮带来系配剑的。苏格兰方面的伤亡微不足道，但是两主将之一的安德鲁·穆瑞受了致命伤，数周之后不治身亡。穆瑞去世后，他的部下全都投到了华莱士的麾下。斯特林桥之战在当时的欧洲是一个奇迹：一支装备极差没有经过正规训练的民军打垮了训练有素、经验丰富的职业军队。
护国主华莱士
斯特林桥惨败的消息流传得很快，《盖斯巴勒的沃尔特编年史》记载了斯特林桥惨败在诺森伯兰郡的百姓当中造成的恐慌：“诺森伯兰的人们都吓坏了，一家老小背着自己的全部家私，驱赶着自己的牲畜背井离乡。逃难的人群在纽卡斯尔以及其他北方城市随处可见。”（《盖斯巴勒的沃尔特编年史》304页）。9月21日，格雷辛汉的死讯就到达了伦敦的财政部。9月24日，身处佛兰德斯的爱德华一世收到了从伦敦发出的告急文书。苏格兰局势的迅速恶化完全超出了爱德华的想象，他很想亲自出马再次平定苏格兰，但是佛兰德斯的事务托住了他的手脚。经过一番深思熟虑之后，爱德华决定让约翰·德·沃勒内坚守苏格兰，同时命令约克郡长罗伯特·克利夫德和十三名北方领主前往增援。然而，援军尚未出发，萨里伯爵便在9月27日逃进了约克，他是在约克城内接到爱德华一世的命令的。