Glenrowan
Gang se rozhodl, že Aaron Sherritt, nejlepší přítel Joea Byrnea, je policejní špion. V noci 26. června 1880 se Dan Kelly a Joe Byrne vydali do Sherrittova domu v údolí Woolshed nedaleko Beechworthu a zabili ho. Čtyři policisté, kteří ho v té době chránili, se schovali pod postel a vraždu ohlásili až druhý den. Psanci věděli, že policie pošle do Beechworthu vlakem další muže, aby se je pokusili dopadnout. Ned Kelly a Hart dorazili do Glenrowanu 27. června a v Glenrowan Inn (hotelu) zajali 70 rukojmích. Věděli, že vlak s policií je na cestě. Přinutili železniční dělníky v Glenrowanu, aby vytáhli koleje, aby vlak havaroval. Křováci v podomácku vyrobeném brnění pak zajali všechny policisty, kteří byli po havárii naživu. Když byla policie z cesty, Kellyho gang se vydal do Benally a vyloupil banku. Zajatí policisté by byli propuštěni, až by Ellen Kelly, William Williamson a William Skillion byli propuštěni z vězení.
Plán vykolejit policejní vlak se však nezdařil. Policisté chránící Aarona Sherritta byli příliš vyděšení, než aby opustili jeho chatu, a vražda byla nahlášena až následujícího dne. Kellysovi museli na policejní vlak čekat o 24 hodin déle, než plánovali. Rukojmí začínali být obtížně zvladatelní. Aby je psanci zabavili, uspořádali v hotelu taneční zábavu, kde Kelly tančil čtverylku s Jane Jonesovou, dcerou majitele hotelu. Pořádali také sportovní soutěže včetně hopu, stepu a skoku. Kelly při skocích používal dva revolvery jako přídavná závaží. Místní učitel Thomas Curnow přemluvil Neda, aby mu dovolil vzít rodinu domů. Jakmile byl Curnow volný, sešel dolů k železniční trati a mával lucernou (světlem) zabalenou v červené šále. Vlak bezpečně zastavil.
46 policistů rychle opustilo vlak a rozmístilo se kolem hotelu, takže Kellyho gang byl uvězněn uvnitř. Členové gangu si oblékli brnění vyrobené z částí pluhů. Všichni čtyři měli přilby. Brnění každého muže bylo poměrně těžké; Nedovo brnění vážilo 41,4 kg (91 liber), což byla asi polovina jeho tělesné hmotnosti. Policie do budovy střílela ze svých zbraní sedm hodin. Odhaduje se, že během střelby bylo vystřeleno 15 000 nábojů. Policie si objednala z Melbourne dělo, aby mohla hostinec zničit, ale trvalo by příliš dlouho, než by dorazilo, a tak místo toho budovu zapálili.
V pondělí 28. června za úsvitu vyšel Ned Kelly z hostince ve zbroji. Kráčel směrem k policii a střílel na ni ze své zbraně. Jejich kulky se odrážely od jeho zbroje. Seržant Steel ho střelil do nohou, které nebyly chráněny brněním. Joe Byrne zemřel v přední místnosti na ztrátu krve, protože mu výstřel prořízl stehenní tepnu. Dan Kelly a Steve Hart se možná zabili sami, protože jejich těla byla nalezena ležící vedle sebe v zadní místnosti s hlavami na dekách. Sundali si brnění, které bylo nalezeno vedle nich. Několik rukojmích bylo postřeleno a tři zemřeli, včetně třináctiletého Jacka Jonese, syna majitele hotelu. Martin Cherry, železniční dělník, byl z hořícího hotelu zachráněn, ale brzy poté zemřel. George Metcalfe, dělník z kamenolomu, který byl nucen vytáhnout železniční trať, později na následky zranění zemřel. Policie měla jedno drobné zranění; policejní superintendant Francis Hare utrpěl zranění zápěstí a poté z boje utekl. Královská komise zřízená k prošetření Kellyho gangu později Harea z Viktoriiny policie odvolala.
Soudní proces a poprava
Ned Kelly byl převezen do melbournské věznice, kde mu byla ošetřena zranění. Navštívila ho jeho matka, která byla ve stejné věznici za zranění konstábla Fitzpatricka. V srpnu byl vlakem převezen zpět do Beechworthu na první soudní jednání. Soud souhlasil s tím, že Kelly bude souzen za vraždu Thomase Lonigana a Michaela Scanlona u Stringybark Creeku. Vláda se domnívala, že lidé z okolí Beechworthu by nemuseli Kellyho považovat za viníka, a proto nechala soudní proces přesunout do Melbourne. Při procesu porota shledala Kellyho vinným z obou vražd. Soudce irského původu sir Redmond Barry ho odsoudil k trestu smrti se slovy: "Nechť se Bůh smiluje nad vaší duší". Kelly odpověděl: "Půjdu ještě o něco dál a řeknu, že se tam s vámi uvidím, až odejdu.".
Mnoho lidí s rozsudkem smrti nesouhlasilo. Petice s více než 60 000 jmény žádala vládu o milost. Ned Kelly byl oběšen 11. listopadu 1880 v melbournské věznici za vraždu. Několik novin včetně The Age a The Herald uvedlo Kellyho poslední slova: "Takový je život". Sir Redmond Barry zemřel po krátké nemoci 23. listopadu 1880, pouhých 12 dní po Kellyho smrti.
Opětovný pohřeb a nedávné testy DNA
Ned Kelly byl pohřben v neoznačeném hrobě v melbournské věznici, v prostoru s dalšími zločinci, kteří byli v této věznici rovněž oběšeni. Kosti 32 osob byly vykopány v roce 1929 při přestavbě věznice a znovu pohřbeny v Pentridge Gaol v Coburgu ve státě Victoria. Pohřebiště v Pentridge bylo znovu objeveno v roce 2008. Testy DNA prokázaly, že jedna sada kostí je kostrou Neda Kellyho. Odborníci z Viktoriánského institutu soudního lékařství uvedli, že DNA jednoznačně odpovídá jednomu z žijících Kellyho příbuzných. Na kostech jsou patrná některá zranění, která Kelly utrpěl během přestřelky s policií. Kellyho kostra nemá lebku.
V roce 1929 byla při vykopávkách ve věznici nalezena lebka, která údajně patřila Kellymu. Byla vystavena v Old Melbourne Gaol, ale v roce 1978 byla ukradena. V den výročí oběšení Neda Kellyho, 11. listopadu 2009, odevzdal farmář ze Západní Austrálie společnosti Heritage Victoria lebku, která byla podle jeho slov z věznice odcizena. Byla testována na DNA, aby se zjistilo, zda se jedná o lebku Neda Kellyho. Tyto testy ukázaly, že tomu tak není, a místo, kde se Kellyho lebka nachází, je stále neznámé.
V roce 2013 viktoriánská vláda konečně předala Kellyho ostatky jeho rodině. Pohřební obřad se konal 18. ledna 2013 v kostele svatého Patrika ve Wangarattě. Během obřadu měli členové rodiny, kteří četli z Bible, na sobě zelenou hedvábnou šerpu. Obřadu se zúčastnili také příbuzní konstábla Michaela Scanlona a Aarona Sherrita. Kelly byl pohřben do neoznačeného hrobu v Gretě 20. ledna 2013.
DNA získaná z Nedovy kostry byla mitochondriální DNA. Ta se shodovala s jedním z Nedových příbuzných z matčiny strany (Nedův vnuk Leigh Olver). Z Nedových kostí nebyla získána DNA Y odpovídající kvality, ani nebyla získána od žádného ze známých příbuzných z Nedovy otcovské strany (DNA Y se předává z otce na syna). Existuje šance, že se jednoho dne podaří izolovat vzorek Y-DNA z Nedových kostí pomocí pokročilejších laboratorních postupů, nicméně je také možné, že vzorek Y-DNA bude odebrán z ostatků některého z Nedových mužských příbuzných, například jeho otce, strýců nebo bratrů. Jejich hroby jsou dobře známy. Vzorek Y-DNA by přesně odhalil, ke které Kellyho linii Ned patří. V současné době má studie Y-DNA příjmení Kelly k dispozici výsledky více než 500 vzorků Y-DNA, ale dokud nebude získán vzorek od některého z Nedových příbuzných, nebude možné provést srovnání. Na základě lokality je nejčastější Kellyho linií v jihozápadním Irsku (Tipperary, Clare a Kerry) linie O'Brien-Kelly (L226+).