Ο Μουσταφά Πασάς έφθασε έξω από το μοναστήρι το απόγευμα της 6ης Νοεμβρίου 1866. Στη διάθεσή του είχε 15.000 άνδρες και ισχυρό πυροβολικό. Στη Μονή βρίσκονταν 966 άνθρωποι, από τους οποίους μόνο 250 μπορούσαν να πολεμήσουν. Επικεφαλής των αγωνιστών του Αρκαδίου ήταν ο Πελοποννήσιος ανθυπολοχαγός Ιωάννης Δημακόπουλος και ο ηγούμενος Γαβριήλ.
Οι προτάσεις προς παράδοση απορρίφθηκαν από τους πολιορκημένους και το πρωί της 8ης Νοεμβρίου άρχισαν οι εχθροπραξίες. Οι Οθωμανοί, παρά τις λυσσαλέες επιθέσεις τους, δεν κατάφεραν να καταλάβουν τη Μονή την πρώτη μέρα. Το βράδυ ζήτησαν ενισχύσεις και μετέφεραν ένα μεγάλο πυροβόλο από το Ρέθυμνο. Την επομένη, 9 Νοεμβρίου, άρχισε το δεύτερο κύμα της επίθεσης. Νωρίς το απόγευμα γκρεμίστηκε το δυτικό τείχος της Μονής από τις βολές του πυροβόλου και οι επιτιθέμενοι εισέβαλαν στο μοναστήρι, αρχίζοντας τη μεγάλη σφαγή.
Στην μπαρουταποθήκη της μονής γράφτηκε η τελευταία πράξη του δράματος και μία ακόμα ένδοξη σελίδα της ελληνικής ιστορίας. Ο Κωστής Γιαμπουδάκης ή κατ’ άλλους ο Εμμανουήλ Σκουλάς την ανατίναξε, σκορπίζοντας το θάνατο, όχι μόνο στους χριστιανούς, αλλά και στους εισβολείς. Αμέσως μετά, οι Τούρκοι, όρμησαν και κατέσφαξαν όσους είχαν διασωθεί, ενώ έκαψαν τον ναό και λεηλάτησαν τα ιερά κειμήλια.
Από τους Έλληνες που βρίσκονταν στη Μονή, μόνο 3 ή 4 κατόρθωσαν να διαφύγουν, ενώ περίπου 100 πιάστηκαν αιχμάλωτοι. Μεταξύ αυτών και ο Δημακόπουλος, που εκτελέστηκε λίγο αργότερα. Ο ηγούμενος της Μονής Αρκαδίου Γαβριήλ Μαρινάκης είχε σκοτωθεί πριν από την ανατίναξη της μπαρουταποθήκης. Οι νεκροί και τραυματίες του Μουσταφά ανήλθαν σε 1.500 ή σε 3.000, σύμφωνα με κάποιους υπολογισμούς.
