原本小浜城的士气和战意因陆奥大内家频频损兵折将、丢城失地而跌落谷底，再加上遭到上杉军的炮击后，城中的守军彻底崩溃。
东岩代诸郡之人可从未领教过佛郎机炮的厉害，在听到小浜城本丸里接连不断的爆炸声响起，以及见到本丸里的箭橹、冠木门、兵器藏等建筑设施先后燃起大火后，二之丸、三之丸的守军皆吓得失魂落魄。
大内扫部助、大内左京进等陆奥大内家庶流家臣们见势不妙，在反应过来后，就趁着上杉军尚未发起攻城之际缒城而出，将城中的情况一五一十的告知上杉定虎。
获知城中人心浮动、毫无战意后，上杉定虎就果断下令发起攻城。
随着上杉定虎的一声令下，上杉军各部就从小浜城的四面八方发起了猛攻。
在遭到上杉军炮击之时，大内义纲正于本丸大广间里召开军议。由于大广间附近的馆因炮击而倒向了大广间，使得参加军议的大内义存、岩津野宗易、大内宗资、柏木田义久（大内义纲之弟）、大内亲纲（大内义纲次男）等十余人在措不及防之下被房梁、支柱压倒，或是被弹片击中而亡。
就算幸免于难的大内义纲、大内定纲（大内义纲长男）、刈松田纲茂、梶内纲久（大内义纲之弟）、大内信纲（大内义纲之弟）等人也受了不同程度的伤。虽说他们暂时躲过一劫，但并不代表就真的能松一口气了。
还没等大内义纲、大内定纲、刈松田纲茂、梶内纲久等人缓过神来，就听到了城外接连不断的响起法螺声、战鼓声、喊杀声。
此时的小浜城中各地皆燃起了冲天的火光。
不仅灼热的气浪呵污浊的空气令人感到窒息，城中更是一片末世景象，呼喝叱骂、鬼哭狼嚎之声此起彼伏。
本丸之中在炮击之中幸存的陆奥大内一族之人在极度恐慌中依照本能进行着自救，不少人争先恐后的从金藏之中抄起财物往自己的怀里，便从已经残破不堪的冠木门逃出。
然而，小浜城早就被近十万之众的上杉军围得是水泄不通，可以说连只麻雀都飞不出去。
大内义円（大内义存之子）、大内宗常（大内宗资之子）、岩津野重益（岩津野宗易之子）等二十余人才揣着财物逃出本丸至二之丸，就迎面遇上了被大内扫部助、大内左京进、大内藏人等人引导的上杉军。
结果毫无悬念，被身上揣着的财物所累，大内义円、大内宗常、岩津野重益等人根本就没有反抗之力，先后被上杉军所讨取。至于他们身上揣着的财物，也尽数被先登入城的上杉军所瓜分一空。
正所谓覆巢之下，安有完卵？
大内义纲、大内定纲父子听到喧哗声、喊杀声越来越近，眼见已是走投无路，也自知不可能绝境逢生，就召集仅剩的家眷一同在寝殿里先后自尽身亡。
而刈松田纲茂、梶内纲久、大内信纲等人可没大内义纲、大内定纲父子那般觉悟，他们依旧盘算着如何保住自己一命，就趁着上杉军尚未攻至本丸之前，率本丸之中仅剩的城兵、侍女、杂役等一百余人放弃抵抗，向上杉军投降。