Kejsaren beslöt 831 att instifta ett nytt ärkebiskopsdöme norr om Elbe med säte i Hamburg. Ur påve Gregorius IV hand mottog Ansgar 848 hederstecknet som ärkebiskop för den dåtida världens norra utmarker. Hamburg skulle bli ”moderkyrka för alla nordiska folk” – danskar, svenskar, norrmän och slaviska stammar. Uppgiften var att organisera missionen, döpa hedningar och etablera en kyrklig struktur i Norden. Påven gjorde dessutom Ansgar till sitt eget sändebud för de vilda folken i norr.
Men Hamburgmissionen mötte stort motstånd från de nordiska folken och staden utsattes för angrepp och förstördes av danska vikingar 845. Den nybyggda domen och andra kyrkobyggnader jämnades med marken. Ansgar lyckades i sista stund rädda sig undan och söka tillflykt i Bremen med sina följeslagare och en del av kyrkans heliga reliker. Flera böcker, däribland en vackert skriven bibel, kejsarens personliga gåva, gick upp i rök tillsammans med den nya kyrkan och klostret.
Hamburg, staden vid floden Elbe, var en rik handelsstad med kontakter över hela Europa, vilket gjorde den till ett lockande byte. Att det dessutom blivit det kyrkliga centrat för missionen i Norden bidrog till att motivera de stormän som var fientligt inställda till den frankiska expansionen och den kristna missionen, som hotade deras makt och traditionella religion.
Moderna utgrävningar i Hamburgs domkyrka har bekräftat att det på samma plats funnits en tidig kyrkobyggnad från 800-talet, som förstördes av eld. Fynden visar också att staden återuppbyggdes under 900-talet, när den kristna kyrkan åter hade fått fäste. Direkt efter förstörelsen kunde Hamburg dock inte längre fungera som missionens centrum. Hamburg och Bremen slogs därför samman till ett ärkebiskopsdöme med Bremen som ny bas. Detta beslut togs av påve Leo IV för att rädda missionen. Trots förstörelsen gav Ansgar inte upp.