大内义弘感到讨厌。再加上对朝鲜贸易的利益认识到的话，就更加妨碍了义弘的存在，于是抓住了义弘出征九州的好机会，流传着“和泉·纪伊的夺取”、“讨伐义弘的命令”等传言，把义弘逼入了疑心暗鬼的造反之中。

同年10月28日，足利义满向各地的大名和寺院寄送义弘治法的文件，动员义弘讨伐军，让细川、京极、赤松等在京大名6000骑向和泉出征，11月8日义满自己率马回2000骑向东寺进军，同月14日进军八幡。除此之外，包括足利一门在内的几乎所有守护大名合计的主力30000人将前往和泉。

对于这一战况，大内义弘进行了评比，决定在堺关城，在短时间内将堺的町要塞化。但是另一方面，义弘却因为一时的怨恨而忘记了将军的恩情，所以下定决心，如果天命尽了的话就只有战死了。然后，把归依的僧人叫来，在生前准备好葬礼，进行49天的佛事。

据《应永记》记载，在应永之乱中，全国反幕府的势力都响应了大内义弘。因此，义弘并不是孤立无援，而是与镰仓公方等各地的反乱军合作后，在连接京都和大阪湾的堺城中闭门不出。

同年11月29日，大内义弘和幕府军的战斗开始，幕府军的管领畠山基国率领的2000骑向城北口的三扇木门进攻。由于幕府方面在这里投入了山名·北畠的军队，所以该所成为了当天最激烈的战斗区，大内义弘亲自带着200骑赶来奋战，激烈战斗后击退幕府军。

但是，这次胜利只是暂时的。当时与大内义弘一起发起叛乱的关东公方足利满兼于同年11月21日率领10000人向武藏府中进军，但在关东管领上杉宪定的劝谏下停止了进军，兴福寺和延历寺也停止了举兵。

同年12月21日，幕府军进行总攻击。在这场战斗中，大内义弘挥着大刀，用尽“入方付”的兵法进行奋战，仅以30骑之势进攻畠山基国的嫡子畠山满家。但是，在义弘后方的石见国人众200骑在畠山军内应，激怒的义弘向石见军进攻，但是害怕的石见势只有2个町逃跑。

此后，大内义弘欲讨伐畠山满家，畠山军将其包围，成为最后一人的义弘大声喊着“天下无双的名将左京权大夫义弘入道了，讨伐将军的御目吧”闯入敌人，义弘被讨伐。

大内义弘死后，幕府从大内氏那里取得了和泉、纪伊、石见、丰前的守护职，周防、长门策划在义弘的弟弟中安置顺从幕府的人。幕府最初和义弘一起在堺笼城，镇压叛乱后投降的大内弘茂担任周防、长门的守护职。但是，另一个守护领国的弟弟大内盛见反对，家督之争爆发，胜利的盛见被幕府任命为周防、长门的守护。

在那之后，大内氏历任户主遭遇了许多不幸，成为了西日本最大的势力。但是天文20年（1551年）大内氏在大内义隆一代由于家臣陶晴贤的谋反而灭亡