Glenrowan
De bende besloot dat Aaron Sherritt, Joe Byrne's beste vriend, een politiespion was. In de nacht van 26 juni 1880 gingen Dan Kelly en Joe Byrne naar het huis van Sherritt in de Woolshed Valley bij Beechworth en vermoordden hem. De vier politiemannen die hem op dat moment beschermden, verstopten zich onder het bed en meldden de moord pas de volgende dag. De outlaws wisten dat de politie per trein extra mannen naar Beechworth zou sturen om te proberen hen te vangen. Ned Kelly en Hart kwamen op 27 juni in Glenrowan aan en namen 70 gijzelaars in de Glenrowan Inn (hotel). Ze wisten dat er een trein met politie onderweg was. Ze dwongen spoorwegarbeiders in Glenrowan om de rails omhoog te trekken zodat de trein zou verongelukken. De bushrangers, die zelfgemaakte harnassen droegen, zouden dan de politieagenten vangen die nog in leven waren na de crash. Met de politie uit de weg zou de Kelly Gang dan naar Benalla gaan en de bank beroven. De gevangengenomen politieagenten zouden worden vrijgelaten toen Ellen Kelly, William Williamson en William Skillion uit de gevangenis werden vrijgelaten.
Maar het plan om de politietrein te laten ontsporen mislukte. De politie die Aaron Sherritt beschermde was te bang om zijn hut te verlaten en de moord werd pas de volgende dag gemeld. De Kellys moesten 24 uur langer wachten op de politietrein dan ze hadden gepland. De gijzelaars werden moeilijk onder controle te houden. Om hen te vermaken hielden de outlaws een dansfeest in het hotel, waar Kelly een quadrille danste met Jane Jones, de dochter van de hoteleigenaar. Ze hielden ook sportevenementen, waaronder de hop, step en jump. Kelly gebruikte twee revolvers als extra gewichten tijdens het springen. Een plaatselijke schoolmeester, Thomas Curnow, haalde Ned over om hem zijn gezin mee naar huis te laten nemen. Zodra hij vrij was ging Curnow naar de spoorlijn, zwaaiend met een lantaarn (licht) gewikkeld in zijn rode sjaal. De trein stopte veilig.
De 46 politieagenten verlieten snel de trein en plaatsten zich rond het hotel, zodat de Kelly Gang binnen ingesloten zat. De bendeleden trokken hun harnas aan, gemaakt van ploegonderdelen. Alle vier hadden ze een helm op. Het harnas van elke man was vrij zwaar; Ned's harnas woog 41,4 kg, wat ongeveer de helft van zijn lichaamsgewicht was. De politie vuurde zeven uur lang met hun geweren op het gebouw. Men schat dat er tijdens de schietpartij 15.000 kogels werden afgevuurd. De politie bestelde een kanon uit Melbourne zodat ze de herberg konden vernietigen, maar het zou te lang duren voordat het arriveerde, dus staken ze in plaats daarvan het gebouw in brand.
Bij zonsopgang op maandag 28 juni kwam Ned Kelly met zijn wapenrusting uit de herberg. Hij marcheerde op de politie af en schoot met zijn pistool op hen. Hun kogels kaatsten af op zijn harnas. Sergeant Steel schoot hem in zijn benen die niet beschermd werden door een harnas. Joe Byrne stierf in de voorkamer aan bloedverlies omdat een schot zijn liesslagader doorsneed. Dan Kelly en Steve Hart hebben mogelijk zelfmoord gepleegd, omdat hun lichamen naast elkaar in een achterkamer werden gevonden met hun hoofd op dekens. Ze hadden hun harnas uitgetrokken en dat werd naast hen gevonden. Verschillende gijzelaars werden neergeschoten, en drie kwamen om, waaronder de 13-jarige Jack Jones, de zoon van de hoteleigenaar. Martin Cherry, een spoorwegarbeider, werd uit het brandende hotel gered, maar stierf kort daarna. George Metcalfe, een steengroevearbeider, die de spoorlijn moest optrekken, overleed later aan zijn verwondingen. De politie had één kleine verwonding; de hoofdcommissaris van politie, Francis Hare, liep een wond aan zijn pols op en vluchtte daarna uit de strijd. De Koninklijke Commissie die was ingesteld om de Kelly Gang te onderzoeken, verwijderde Hare later uit de Victoria Police.
Proces en uitvoering
Ned Kelly werd naar de Melbourne Gaol gebracht waar hij werd behandeld voor zijn wonden. Hij kreeg bezoek van zijn moeder die in dezelfde gevangenis zat voor het verwonden van agent Fitzpatrick. In augustus werd hij per trein teruggebracht naar Beechworth voor de eerste rechtszittingen. De rechtbank kwam overeen dat Kelly berecht zou worden voor de moord op Thomas Lonigan en Michael Scanlon bij Stringybark Creek. De regering dacht dat de mensen in Beechworth Kelly misschien niet schuldig zouden vinden aan de misdaden, en daarom lieten ze het proces verplaatsen naar Melbourne. Tijdens het proces achtte de jury Kelly schuldig aan beide moorden. Hij werd ter dood veroordeeld door de in Ierland geboren rechter Sir Redmond Barry met de woorden "Moge God u genadig zijn". Kelly zei: "Ik zal iets verder gaan dan dat, en zeggen dat ik je daar zal zien als ik ga".
Veel mensen waren het niet eens met het doodvonnis. Een petitie met meer dan 60.000 namen vroeg de regering om genade. Ned Kelly werd op 11 november 1880 in de Melbourne Gaol opgehangen voor moord. Verschillende kranten waaronder The Age en The Herald meldden Kelly's laatste woorden als "Zo is het leven". Sir Redmond Barry stierf na een korte ziekte op 23 november 1880, slechts 12 dagen na Kelly's dood.
Herbegrafenis en recent DNA-onderzoek
Ned Kelly werd begraven in een ongemarkeerd graf in de Melbourne Gaol, in een gebied met andere criminelen die ook in de gevangenis waren opgehangen. De botten van 32 mensen werden in 1929 opgegraven toen de gevangenis werd heringericht, en herbegraven in Pentridge Gaol in Coburg, Victoria. De begraafplaats in Pentridge werd in 2008 herontdekt. DNA-tests hebben aangetoond dat één stel botten het skelet van Ned Kelly was. Deskundigen van het Victorian Institute of Forensic Medicine zeiden dat het DNA duidelijk overeenkomt met een van Kelly's levende familieleden. De botten tonen enkele van de verwondingen die Kelly opliep tijdens de schietpartij met de politie. Het Kelly-skelet heeft geen schedel.
Een schedel, naar men zegt van Kelly, werd gevonden tijdens de opgravingen in de gevangenis in 1929. Hij werd tentoongesteld in de Old Melbourne Gaol, maar werd in 1978 gestolen. Op de verjaardag van de ophanging van Ned Kelly, 11 november 2009, gaf een boer uit West-Australië een schedel terug aan Heritage Victoria die volgens hem was meegenomen uit de gevangenis. De schedel werd getest op DNA om na te gaan of het de schedel van Ned Kelly was. Uit deze tests bleek van niet, en de locatie van Kelly's schedel is nog steeds onbekend.
In 2013 gaf de Victoriaanse regering Kelly's stoffelijk overschot eindelijk aan zijn familie. Op 18 januari 2013 werd een begrafenisdienst gehouden in St. Patrick's Church, Wangaratta. Tijdens de dienst droegen familieleden die uit de Bijbel lazen een groene zijden sjerp. Familieleden van agent Michael Scanlon en Aaron Sherrit woonden de dienst ook bij. Kelly werd begraven in een ongemarkeerd graf in Greta op 20 januari 2013.
Het DNA dat uit Ned's skelet werd gehaald was mitochondriaal DNA. Dat kwam overeen met een van Ned's moeders familieleden (Ned's achterneef Leigh Olver). Er is geen Y-DNA van voldoende kwaliteit uit Ned's botten gehaald of gevonden bij een van Ned's bekende verwanten van vaderskant (Y-DNA wordt doorgegeven van vader op zoon). Er is een kans dat er ooit een Y-DNA-monster wordt geïsoleerd uit Ned's botten met behulp van meer geavanceerde laboratoriumprocedures, maar het is ook mogelijk dat een Y-DNA-monster wordt genomen uit de overblijfselen van een van Ned's mannelijke familieleden, zoals zijn vader, zijn ooms of zijn broers. Hun graven zijn allemaal bekend. Een Y-DNA monster zou precies aantonen tot welke Kelly lijn Ned behoort. Momenteel heeft de Y-DNA studie van de familienaam Kelly de resultaten van meer dan 500 Y-DNA monsters, maar er kan geen vergelijking worden gemaakt totdat een monster van een van Ned's familieleden is verkregen. Gebaseerd op locatie, is de meest voorkomende Kelly-lijn in het zuidwesten van Ierland (Tipperary, Clare en Kerry) de O'Brien-Kelly-lijn (L226+).