Sucedió a Ramiro I su hijo Ordoño, habido de su matrimonio con Paterna. Es el primer rey que hereda el trono por sucesión directa.

En el año 857, Ordoño I otorgó un fuero ¿a Avilés o a la Catedral de Oviedo? Según este, todo avilesino tendría

A poco de ocupar el trono, tuvo Ordoño que luchar con los Vascones que se habían sublevado, apoyados por los musulmanes. El rey marchó con su ejército contra ellos y los derrotó; dispersando a los árabes y sometiendo a los Vascones. En el año siguiente se vio obligado a oponerse a los planes ambiciosos de un Godo llamado Muza, que se había hecho mahometano y había conseguido apoderarse de extensos territorios en Toledo, Zaragoza, Huesca y Tudela.  Al principio, Ordoño apoyaba los planes de Muza con intención de introducir la discordia entre los mismos musulmanes y dividirlos para luego vencerlos mejor; pero se encontró con que Muza, en su avance, llegó hasta La Rioja y se apoderó de la plaza de Albelda (859), que arrebató a los cristianos y la fortificó para su defensa.

Al darse cuenta Ordoño (860) de las intenciones de Muza y el peligro que suponía la proximidad de aquella ciudad en poder de los árabes, resolvió destruirla. Reunió sus huestes, las dividió en dos partes y envió una a poner sitio a Albelda, y con la otra sé dirigió al encuentro de Muza, que se hallaba acampado en el monte Laturce, cerca de Clavijo. El combate fue muy duro, pero Muza fue completamente derrotado y falleció de las heridas recibidas en el combate. La plaza de Albelda fue tomada, saqueada y arrasada, destruyéndose todas sus murallas. Esto traerá consigo el fortalecimiento de la zona de Alava y Castilla, evitando las aceifas procedentes de Zaragoza.

Un hijo de Muza, llamado Lobia o Lupo, que era gobernador en Toledo, en vez de intentar vengar a su padre, ofreció sumisión y vasallaje al rey Ordoño y le pidió protección para defenderse de Mahomed, Califa de Córdoba, que se proponía apoderarse de Toledo. Envió Ordoño su ejército para liberar a Toledo y puso al frente de el a su pariente Gatón; pero Mahomed le preparó una trampa en el Guadalacete que es un arroyo que corre cerca de Villaminaya. Después de un duro combate, en que murieron 10.000 moros y 8.000 cristianos, éstos tuvieron que retirarse, y Mahomed levantó el sitio de Toledo por no sentirse ya con fuerzas suficientes para tomarla y volvió a Córdoba con el resto del ejército. Años más tarde, Mahomed logró apoderarse de Toledo.

Continuaron las discordias de los moros entre sí, y Ordoño, siempre alerta y activo, viendo que algunos gobernadores musulmanes se habían declarado independientes del Califa de Córdoba, quiso aprovechar estas divisiones, que debilitaban sus fuerzas, emprendió una campaña contra ellos y se apoderó de Coria, mató a sus defensores y llevó prisionero a su gobernador, Zeid. Al mismo tiempo que esta expedición organizó otra, dirigida por el conde Rodrigo persona de su confianza en las Bardulias, el cual se apoderó de Talamanca, pequeña población situada a unos quince kilómetros de Torrelaguna, degolló la guarnición y llevó cautivos a los vecinos, entre ellos al gobernador Murzuk con su esposa Balkaiz, a quienes después puso en libertad.

Los moros, cautivos en las diversas expediciones, fueron llevados y utilizados por Gatón, al ser encargado por el rey Ordoño de restaurar Astorga, de trabajar en los campos, y son, según se cree, de los que descienden los llamados Maragatos (Mauros Captos).

Durante ese tiempo, y aprovechando Ordoño la relativa paz que disfrutaba, se dedicó a reedificar las ciudades arruinadas con tantas guerras, y entre ellas figuran Astorga y Tuy (854), León (856), Amaya (860) , etc. Otorgó un privilegio en favor de la Catedral de Oviedo, donándole oro, plata, la mitad del portazgo de Oviedo y de las multas del mercado, varias iglesias, monasterios y heredades, y concediendo a los vecinos de la ciudad exenciones y franquicias importantes.

Hallándose enfermo de gota, falleció en Oviedo el 27 de mayo del año 866, después de 18 años de reinado. Fue enterrado en la Capilla del rey Casto, de la Catedral de Oviedo, donde descansan sus restos mortales en unión de su esposa Munia. Dejó por hijos a Alfonso, Bermudo, Nuño, Oduardo, Fruela y Aragoncia o Argonta, a quien otros llaman Doña Urraca.