Po śmierci króla Ludwika Węgierskiego, królem została w 1384 jego najmłodsza, jedenastoletnia córka, Jadwiga Andegaweńska (1374-1399), po uprzednim, wymuszonym przez możnowładców małopolskich, zerwaniu zaręczyn z księciem Wilhelmem Habsburgiem. Jagiełło zgodził się zostać królem Polski, 14 sierpnia 1385 zawarto unię w Krewie. 11 stycznia 1386 w Wołkowysku panowie małopolscy formalnie dokonali wyboru Jagiełły na tron polski. 15 lutego 1386 władca przyjął chrzest i imię Władysław (po swoim ojcu chrzestnym Władysławie Opolczyku), 18 lutego zawarł ślub z Jadwigą. Po ślubie został 4 marca 1386 przez arcybiskupa gnieźnieńskiego Bodzantę koronowany na króla Polski w katedrze wawelskiej. Opierając się na duchowieństwie polskim w 1387 przeprowadził chrystianizację Wielkiego Księstwa Litewskiego. Sam przetłumaczył wówczas dla swojego ludu na język litewski Modlitwę Pańską i Skład Apostolski. Król neofita ufundował w 1406 Kościół Bożego Ciała w Poznaniu, wzniesiony na miejscu domniemanej profanacji hostii, dokonanej przez Żydów. Władca odwiedzał to sanktuarium przed każdą wyprawą wojenną.

Związkowi Litwy z Polską próbował przeciwdziałać brat stryjeczny Jagiełły, Witold, prowadzący w Wielkim Księstwie Litewskim samodzielną politykę, lecz niepowodzenia w wojnie z Tatarami i Krzyżakami zmusiły go do współpracy z Koroną. W 1387 we Lwowie złożył Jagielle hołd lenny hospodar mołdawski Piotr I a w 1389 w Sandomierzu przyjął on hołd lenny od swojego brata Lingwena z ziem Nowogrodu Wielkiego. 1 sierpnia 1404 złożył mu hołd w Kamieńcu Podolskim hospodar Aleksander Dobry.

Powstałe z ziem Królestwa Polskiego i Wielkiego Księstwa Litewskiego państwo stało się największym w ówczesnej Europie. Jagiełło zaczął przygotowywać się do rozprawy z zakonem krzyżackim, zajmującym nad Bałtykiem zdobyte ziemie pruskie, polskie i litewskie (Żmudź). Wojna z nim rozpoczęła się w 1409. Pierwsi uderzyli Krzyżacy, zajmując szereg polskich miast przygranicznych, w tym Bydgoszcz. W dniu 15 lipca 1410 doszło na polach pod Grunwaldem do wielkiej bitwy pomiędzy wojskami zakonu, wspomaganymi przez Marchię Brandenburską króla niemieckiego i czeskiego Zygmunta Luksemburskiego i rycerstwo zachodniej Europy, a połączonymi siłami polsko-litewskimi, wspartymi oddziałami ruskimi, tatarskimi i zaciężnymi oddziałami czeskimi. Krwawa rozprawa "dwóch światów" zakończyła się rozbiciem wojsk krzyżackich. Na placu boju padł kwiat rycerstwa krzyżackiego wraz z wielkim mistrzem zakonu Ulrichiem von Jungingenem. Wojnę zakończył w 1411 pokój w Toruniu, zobowiązujący Krzyżaków do zwrotu ziemi dobrzyńskiej, Żmudzi i zapłacenia wysokiej kontrybucji 100 tys. grzywien za wykup jeńców.

Po zwycięstwie grunwaldzkim Jagiełło odbył dwuletnią triumfalną podróż po rozległych terytoriach Litwy od Żmudzi po Czerkasy nad dolnym Dnieprem. W 1413 r. między Litwą i Polską zawarta została unia horodelska, potwierdzająca i uściślająca wspólnotę obu państw. Za udział w walkach z Zakonem i za uznanie męskich potomków Jagiełły następcami tronu, Jagiełło przyznał szlachcie szereg przywilejów: niedopuszczalność konfiskaty majątków szlacheckich bez zgody sądu nietykalność osobistą i inne. Znacznie wzrósł też autorytet państwa polsko-litewskiego w całej Europie. Na wielkim soborze biskupów i uczonych świeckich w Konstancji (1414-1418) odrzucono oskarżenia Zakonu wobec pogańskiej Litwy i odmówiono Krzyżakom prawa do nawracania tego kraju.

Po bitwie grunwaldzkiej Jagiełło nie wykorzystał jednak zwycięstwa, by zająć całe terytorium wroga. Krzyżacy nadal stanowili istotne zagrożenie, zwłaszcza dla Litwy. Dopiero w 1422 po kolejnych zbrojnych akcjach Polski, w których Polacy nie potrafili zdobyć warownych zamków, a Krzyżacy unikali bezpośrednich starć - zrzekli się oni ostatecznie swych roszczeń do litewskiej Żmudzi w pokoju melneńskim. Konsekwencją klęski Krzyżaków pod Grunwaldem było też powstanie tzw. Związku Pruskiego, to jest związku szlachty i miast Pomorza i Prus, będącego w opozycji wobec rządów Zakonu.

Jak donosi Jan Długosz, król zatrzymał się w drodze na Ruś w Medyce, gdzie przeziębił się słuchając śpiewu słowika, wkrótce zmarł w Gródku Jagiellońskim w 1434. Po nim królem polskim został jego syn Władysław III Warneńczyk (1434-1444).