成实开枪打死义继及自己，成实无奈率领铁炮队开火，于是义继和辉宗都被击杀（一说是义继知道自己无路可逃，于是在杀害辉宗后割腹自杀）。享年42岁。关于这次事件，有政宗忌惮辉宗的存在而谋杀辉宗的异説（『青史端红』，作者高柳光寿）。辉宗的亡骸在寿德寺（现今福岛县福岛市的慈德寺）中执行荼毘仪式，并埋葬在资福寺（山形县高畠町）。辉宗因为温厚的性格而拥有家臣的人望，远藤基信等人殉死。
死后影响.辉宗的死亡令伊达家与邻近势力的关系急遽恶化。特别是佐竹义重更正式开始介入奥州，以石川昭光为首的同盟势力离