Bu savaş, Osmanlı ordusunun zaferiyle sonuçlandı.
Savaş öncesi dönemde, II. Murat ve Macar Kralı I. Ulászló arasında Edirne-Segedin Antlaşması imzalanmıştı. Bu antlaşma, 10 yıl sürecek bir barış dönemini öngörüyordu. Ancak Papa IV. Eugenius, antlaşmanın koşullarından memnun değildi ve antlaşmayı bozmayı amaçlayan çabalar içindeydi. Bu çerçevede, Haçlı güçleri yeniden toplandı ve Varna Muharebesi'ne girişildi.
Savaşın gelişimi ise şu şekildedir:
Osmanlı ve Haçlı orduları, Varna kentinin yakınlarında karşı karşıya geldi. Osmanlı ordusunun sağ kolunu Anadolu Beylerbeyi Karaca Paşa, sol kolunu ise Rumeli Beylerbeyi Hadım Şehabettin Paşa komuta ediyordu. II. Murat, merkezdeki yeniçerilerle yerini almıştı. Ancak ordunun gerisi tahkim edilmemişti, bu da tehlike yaratıyordu. Yeniçerilerin önünde hendeklerle korunan bir savunma düzeni bulunuyordu. Haçlı ordusunun sol kanadı Varna bataklıklarıyla korunmuş, sağ kanadı ise açık ovaya ve şehre bakıyordu. Muharebenin başlangıcında, János Hunyadi önderliğindeki Haçlı kuvvetleri Osmanlı ordusunun sağ koluna hücum etti ve bu kol geri çekilmek zorunda kaldı. Eflak kuvvetleri ise sol kanadı bozdu, hatta padişahın bulunduğu merkez hattına doğru ilerlediler, ancak püskürtüldüler. Ordunun geri kalan kısmı tehdit altındaydı çünkü sağ ve sol kollar dağılmıştı.
Osmanlı ordusunun sağ ve sol kollarının dağıldığını gören Kral I. Ulászló, Leh kuvvetleriyle birlikte Osmanlı ordusunun merkezine hücum etti. Ancak yeniçerilerin direnci ve Kral'ın ölümü üzerine Haçlı ordusu dağıldı ve kaçmaya başladı. János Hunyadi de Leh kuvvetleriyle kaçtı. II. Murat, bu zafer sonrasında tahtı oğlu Mehmet'e (Fatih Sultan Mehmet) bırakarak Manisa'ya çekildi.
Varna Muharebesi'nin sonuçları ise şu şekildedir:
- Osmanlı İmparatorluğu'nun Balkanlar'daki etkisi arttı.
- Bulgaristan ve Mora Osmanlı İmparatorluğu'na bağlandı.
- Haçlı güçlerin dağılmasıyla Osmanlılar Balkanlar'daki otoritelerini daha da pekiştirdi.
Varna Muharebesi, Osmanlı-Haçlı çatışmalarının tarihindeki önemli bir dönüm noktası olarak kabul edilir.