六月二日清晨，明智叛军把本能寺包围得水泄不通。当时跟随在织田信长身边的，只有小姓数十人。据说信长最初猜测道：“是城介有异心吗?”城介指的是秋田城介，也即其长男织田信忠，信忠近在咫尺，信长大概是想到了老丈人斋藤道三的往事，以为亲儿子想要夺权篡位吧。由此可见，他对光秀谋叛，是毫无心理准备的。
战斗首先从马厩展开--大概光秀怕信长会夺路而逃，因此要先控制马厩。信长的小姓二十四人，包括矢代胜介、伴太郎左卫门、伴正林、村田吉五等，全都在此战死。此外，就寄宿或居住在附近的汤浅甚介、小仓松寿等人闻讯前来救驾，试图突入寺中，也都英勇牺牲。很快，织田信长本人出现在明智兵卒面前，他与最后的亲信森兰丸、森力丸、森坊丸、小河爱平、高桥虎松、针阿弥等人共同奋战，最后负伤退入内室。不久以后，内室燃起熊熊的火光，一代霸主就在烈火中灰飞烟灭，时年四十九岁。
对于信长最后的死亡，各种记载都大相径庭。《信长公记》说：“信长公取弓放箭，仅仅放了两三发之后，弓弦崩断;再以长枪应战，结果肘部为敌长枪所伤。信长公自知不免，遂命令身旁的女性逃出。此时，御殿上已经烈火熊熊，难以见到信长公最后的身影，料想他已在御殿深处自尽。”
弗洛伊士的《日本史》中则说：“执行这一特别任务的士兵一起进入内部，找到刚洗完脸和手，正用手巾擦身的信长，就直接一箭射中其背部。信长拔出箭，拿起一种像镰刀一般的长枪，名叫剃刀的武器迎战。据说战了很久，信长的腕部被铳弹击伤，就退入自己的房间，关上门，在里面切腹了。又有人说他亲自在御殿上放火，被活活烧死了。然而因为火势太大，恐怕无法知道他究竟是怎么死的了。”
从明智方的角度来看，《翁草》中记载说：“信长公身穿白色单衣，先用弓箭迎敌，因弓弦崩断，便寻枪来战。一个二十七、八岁的着红衣的女中取来去鞘的十文字枪，信长公持枪跃下广庭，与三人厮杀。三人一直把信长公逼到房间内，房间内的蜡烛还没有熄灭，信长公的身影映在障子上。安田作兵卫(即前面提到过的天野源右卫门)用长刃的枪照此影穿透障子刺去，刺伤了信长公的右腹。信长公遂入寝殿自尽。”
信长在本能寺殒命的时候，其长男织田信忠就下榻在不远处的妙觉寺中，与本能寺直线距离不过600米。当时明智军并没有包围妙觉寺，信忠从匆匆赶来的京都所司代村井贞胜父子处得到谋叛的消息，立刻赶往京都二条御所。据说，信忠认为：“谋这等大逆的贼党们，必定已把守了各个要道路口，一旦途中遭遇就不妙了，还是不要作徒劳的移动。”因此没有及时逃往安土或其它坚固的城堡，这是织田信忠最大的失误。
由明智光秀没有同时包围妙觉寺这点看来，光秀叛变的动机很可能是一时冲动。一五八二年五月是小月，只有二十九天，次日即为六月一日，明智光秀在二十八日举行连歌大会时还未决意弑君。这三天中，明智光秀身上到底发生了什么非弑君不可的事呢?而由明智光秀在本能寺事变之后的行动看来，他似乎也没渴望篡夺天下。事变当天他执拗地寻找信长尸体，下午才离开京都前往安土。只是通往安土的桥被信长家臣破坏，光秀只能回自己居城。回城后，光秀发出多封信件，收件人大部份是与信长敌对的大名，但众人因为于事前都没收到任何光秀欲叛变的内幕消息或知会(这在战国时代似乎是一种违反常理的行为)，所以大部份人均作壁上观，按兵不动。
二条御所是信长一力扶持的诚仁亲王的官邸，修建得相当坚固，信忠退守此地时，身旁从属大概有三到五百人。明智军很快就包围了二条御所，村井贞胜建议先让诚仁亲王一家退出御所，以免遭受池鱼之殃--“京都所司代村井殿下与嗣子(指信忠)在一起，依照他的进言，内里的儿子(内里指天皇，内里的儿子即指诚仁亲王)骑在马上，向外面街道上的明智军派遣了使者，质问他们想把自己怎么样，是不是要自己切腹。明智好象无意对殿下有任何举动，希望立刻就让殿下离开御所，只是为了防止城介殿下(指信忠)混在其中逃亡，就回复说马和车驾不能离开。内里的儿子得到报告后，就带着妻室一起上京去他父亲的皇宫了。”(《日本史》)亲王离开以后，明智军立刻对二条御所发起猛攻。知道已无幸免之理，织田信忠及其部下进行了殊死的抵抗，光在大门口就激斗了一、两个小时，使明智军付出了意料之外的惨重代价。然而众寡之势悬殊，明智军终于还是突破大门，把信忠逼退到大殿上。信忠及其兄弟胜长(信长第五子)往来奋战，据说信忠精通剑术，连斩明智方数员大将，勇猛仿佛当年的“强情公方”足利义辉。
损失惨重的明智军，纷纷爬上二条御所旁太政大臣近卫前久官邸的屋顶，从这里居高临下，向信忠等人发射箭矢和枪弹。这一角度是信忠军所无法抵挡的，并且火器也引燃了御殿的大火，于是信忠吩咐部下镰田新介担任自己的介错，要他事后揭开走廊地板，把自己的遗体藏匿于其下，嘱咐完毕后就切腹自杀了。因此信忠的尸体并没有被明智军发现，而是与御殿一起在红莲烈焰中归为灰烬--享年仅二十六岁。
在二条御所的战斗中，信忠方的死殁者除了信忠、胜长兄弟外，还有信忠的叔父津田又十郎长利、津田勘七、津田九郎二郎元嘉、津田小藤次等一门，村井父子三人(贞胜、贞成、传次)，信长奉行众的菅屋长赖、福富平左卫门、野野村三十郎，马回众的团平八、斋藤新五郎、坂井越中、毛利新介等，或战死，或自尽。也有数人侥幸逃了出来，其中就包括信长的弟弟、大茶人织田有乐斋长益，据说他是从墙壁上架枪的孔洞中钻出去逃生的，为此，《当代记》说长益“为时人所恶”。