חמושים רק באקדחיהם האישיים, ריין ומקדייד עזבו לכיוון וויסקונסין על גבי האוטוסטראדה הצפון-מערבית, ואז על הדרך הראשית. כאשר הם עזבו, ריין רשם לעצמו את מספר לוחית הרישוי של המכונית שנלסון נצפה נוהג בה 578–639, והצמיד את הפתקית עם המס' למגן השמש שמעל ראשו. באותו הזמן, עשו גם את דרכיהם למקום במכונית הדסון-סדאן ראש המשרד קאוולי והסוכן המיוחד הרמן אי. הוליס, ובמכונית נוספת נפרדת נילוו אליהם שני סוכנים נוספים. לא הייתה זאת הפעם הראשונה של קאוולי והוליס שהם השתתפו יחדיו במרדף אחר גנגסטרים בעלי פרופיל ציבורי גבוה. רק מספר חודשים לפני כן, ביולי 1934, לקחו השניים חלק במארב שערכה הבולשת הפדרלית לג'ון דילינג'ר בתיאטרון הביוגרף ואשר בסופו מצא האחרון את מותו. יתרה מזאת, הוליס אושר כמי שהיה אחד משלושת הסוכנים אשר ירה בדילינג'ר בפועל. ולא זאת אף זאת, ידוע, כי רק חודש לפני כן, הסוכנים נטלו חלק במצוד אחר צ'ארלס ארתור "פריטי בוי" פלויד ואשר הסתיים במותו.
אחרי נסיעה של 40 מייל מחוץ לעיר, בזמן שריין ומקדייד נכנסו לעיירה פוקס ריבר גרוב, הם הבחינו במכונית פורד סדאן שחורה V8 מתקרבת לכיוונם מכיוון צפון. כאשר הם חלפו אותה, הם לאחר מכן ציינו בדיווחם, כי שניהם הבחינו בשלוש הספרות הראשונות של לוחית הרישוי – 639. ריין ציין כי הבחין בשני גברים ואישה יושבים במכונית. לפיכך, הוא הורה למקדייד לסובב את המכונית.
מספר חודשים לאחר מכן, במשפטו של צ'ייס, הוברר כי נלסון שישב במכונית השנייה הבחין בשני הגברים מבחינים בו. מחד גיסא, יש המאמינים שנלסון חשד שהמדובר בסוכנים פדרליים והחליט למשוך אותם לקרב. מאידך גיסא, סביר יותר להניח, שנלסון האמין שהוא נכנס לתוך מלכודת ובשל כך החליט להימלט ממנה. בכל מקרה, אין זה משנה מי מהסברות היא הנכונה יותר, העובדה היא שנלסון ביצע פניית פרסה ופנה בחזרה לכיוון צפון. במרחק לא רב ממנו, במעלה הרחוב, גם ריין ומקדייד ביצעו פניית פרסה ופנו בחזרה לכיוון דרום. בתוך שניות, שני כלי הרכב עברו האחד את השני בשנית. הפעם, לאף אחד מהצדדים לא היה ספק באשר לזהות היושבים בכלי הרכב שמולם.
אולם, לפני שמקדייד וריין הספיקו להגיב, נלסון ביצע פניית פרסה נוספת ובתוך שניות השיג את המכונית של הסוכנים. מקדייד, שאך לא מכבר סיים את חובת לימודיו בבית ספר לסוכנים פדרליים, הציע שהם ינסו להישאר לפני מכוניתו של נלסון. ריין, שהיה מעורב בתקרית הירי בתיאטרון הביוגרף (היכן שדילינג'ר נהרג) ובתקרית הירי במלון הבוהמיה הקטנה (היכן שנלסון, דילינג'ר ואחרים נמלטו מקרב יריות), אמר למקדייד לשמור על מהירות המכונית ולתת למכוניתו של נלסון להגיע אליהם. "אנחנו צריכים להסתכל עליהם" אמר ריין בשעה ששלף את אקדחו והניחו על ברכיו.
בשעה שהם האיצו את מכוניתם ביציאתם מהעיירה פוקס ריבר גרוב, מקדייד הסתכל במראה האחורית והבחין במכונית הפורד של נלסון משיגה אותם. ביציאה מהעיירה, החלו הפושעים לירות לעבר מכוניתם של הסוכנים ולהיצמד אליה. נלסון שנהג במכונית, לבוש כובע ומשקפי שמש, נשען על ברכיה של אשתו שישבה לצידו, נפנף בזרועותיו וצעק לעבר הסוכנים "עצרו בצד!". בשעה שהלן חזרה להישען קדימה, ונלסון חזר לשבת בכיסא הנהג כנדרש, מכונית הפושעים הפחיתה במהירות נסיעתה במקצת, ובמראה האחורית היה מקדייד יכול להבחין בנלסון מדבר עם צ'ייס שישב במושב האחורי. רגע אחר כך, צ'ייס נשען קדימה בין שני המושבים הקדמיים והחל יורה בתת-מקלע על עבר מכוניתם של הסוכנים.
מקדייד, בהיותו במרחק של שני מטר ממכונית הפושעים, ציין לאחר מכן בדיווחו שבשל היריות, הוא התכווץ בכיסא הנהג בשעה שניסה לנהוג ולשמור על ראשו מתחת לגובה החלון האחורי. בינתיים, ריין, החל יורה באקדחו האוטומטי דרך השמשה האחורית של הרכב, בשעה שתרמילי הכדורים ניתזים לעבר ראשו של מקדייד.
נלסון ירה עם ידו השמאלית (הוא היה ימני) בשעה שידו הימנית אחזה בהגה, ובשל כך ירה הרבה אך פגיעותיו היו ספורות. צייס לעומתו, כיוון יותר טוב. שנים אחר כך, צייס אמר שהוא לא יכול היה להבין באותם רגעים איך – על אף מטר היריות לעברם – הסוכנים נשארים בחיים. מה שהוא לא הבין זה שכדורי הדום-דום של רובהו מתכווצים ומשנים את מסלול מעופם בשעה שהם עוברים את שמשת מכוניתם הקדמית.
בשעה שרכבם של הסוכנים התקרב לברינגטון, מקדייד הבחין שרכבו של נלסון אינו בטווח ראייה. "איפה הם?" הוא צעק לעברו של ראיין. "הם נותרו מאחור" אמר ראיין. "תאיץ את המהירות ונדווח על זה". מקדייד ניסה לפנות לדרך ברינגטון, אבל בשל כך שהוא "לקח את הסיבוב" בצורה לא נכונה הרכב התדרדר לשדה סמוך. שני הסוכנים קפצו מהרכב וחיכו דרוכים בצד הדרך לנלסון באקדחים שלופים. אולם, נלסון מעולם לא הגיע. מה שראיין ומקדייד לא ידעו היה שרכב אחר של ה-FBI, שבתוכו הסוכנים קאוולי והוליס, הצטרף למרדף.
פחות ממייל אחד מדרך ברינגטון, בשעה שהרכב השני של ה-FBI התקרב לטווח ראייתו של נלסון, רכבם של הפושעים החל לקרטע. אחד מכדורי רובהו של ראיין פגע במשאבת המים של רכבו של נלסון. עובדה זאת אושרה על ידי נהג משאית, ג'ו דונקאן, שאמר בעדותו למשטרה שכאשר רכבו של נלסון עבר אותו הוא הבחין כי נוזלים מהרכב מים בכמות משמעותית.
כאשר רכב הפושעים נתקע, הרכב השני של ה-FBI היה ממש בקרבתו, ובשל כך, ובשל העובדה כי לא ידע היכן הרכב הראשון של ה-FBI, לא נותר לנלסון ברירה והוא נאלץ לעצור בצד הדרך בכניסה ל-North Side Park בגבול ברינגטון.
זו הייתה תחילת הסוף של נלסון. בתוך עשר דקות שני אנשים צפויים למות, ומכונית אחת צפויה להיות מושבתת לצמיתות בעוד שהשנייה צפויה להיות מכוסה דם. ושוטר צעיר לא בתפקיד צפוי היה להבטיח את מקומו הנוסטלגי בפאנתיאון של היסטורית הלחימה בפשע המאורגן בארצות הברית בשנות ה-30 של המאה ה-20, רק כדי שתפקידו באירוע המתממש ובא "יימחק" והאירוע כולו "ייכתב" מחדש על ידי גורמי הכוח הרלוונטיים בוושינגטון מבלי שהוא יאוזכר בו.
בשעה שרכבו של נלסון נעצר, ורכבם של קואלי והוליס התקרב, הלן רצה והתחבאה בתעלת ביוב קרובה, בזמן שנלסון וצ'ייס תפסו את כלי נשקם, רצו לצד רכבם התקוע והחלו יורים לעבר הסוכנים. רכבם של הסוכנים התרחק כשישים מטר מרכבם התקוע של הפושעים לפני שביצע "פניית פרסה" ושאט לעבר רכב הפושעים ועצר בחריקת בלמים בצידו השני של הרחוב אל מול רכבם התקוע של הפושעים.
בשעה שהכדורים פוגעים ברכבם, שני הסוכנים קפצו מהרכב. הוליס רץ אל מאחורי הרכב, וקאולי קפץ לתוך תעלת ביוב. ארבעת האנשים ירו אחד לעבר השני, עד אשר נלסון החמוש במכונת ירי אוטומטית, פשוט נעמד והחל צועד לעבר הסוכנים, אגב המשך ירי. צוות עובדים לתיקון כבישים שהיה בקרבת מקום והיה עד לאירוע, העידו כי נלסון היה נראה כמו "גנגסטר מסרט קולנוע" בשעה שהוא ירה ממכונת הירי שלו שהייתה תלויה באזור חלציו.
אחד מכדורי רובהו של קאולי פגע בצידו של נלסון. הוא עצר לרגע, אבל המשיך ללכת לעבר הסוכנים, עדיין יורה. כדור נוסף פגע בו. ואז אחד ועוד אחד. עם כל פגיעה הוא עצר לרגע קט אבל הוא המשיך ללכת בנחישות לעבר הסוכנים בצליעה. נלסון ריסס בכדורים את התעלה, ופצע אנושות את קאולי, שמת מפצעיו יום למחרת בבית חולים בשיקגו. בינתיים, הוליס המשיך לירות לעבר נלסון, פגע בו עוד מספר פעמים, אבל נלסון המשיך לנוע לעבר הסוכנים.
נלסון הגיע לרכבם של הסוכנים, ייצב את עצמו כנגד המכונית, והחל להקיף את המכונית לעברה האחורי של המכונית, רק כדי לפגוש בהוליס שעמד בסמוך לגלגל הקדמי של המכונית. הוליס, שהיה מבולבל והמום מכך שנלסון עדיין עומד על רגליו - וככל הנראה מאוד מפוחד בשעה שהוא ראה את קנה מכונת היריה של נלסון מתרומם לכיוונו – ירה ישירות לכיוונו של נלסון לפני שהחל לרוץ כדי לתפוס מחסה מאחורי ברז הסנקה שהיה בקרבת מקום. אך הוא לא הגיע לשם מעולם.
נלסון ירה צרור אחרון. הוליס התרומם מהקרקע בשעה שאחורי ראשו התפוצץ. הוא מת במקום. קרב היריות הסתיים. עניין של דקות מתחילתו ועד סופו.
נלסון, שקנה מכונת הירייה שלו המשיך לעשן לאחר ירי מסיבי, הצליח "לטפם" על רכבם של הסוכנים והזיזו אחורה לעבר רכבו התקול.
צ'ייס העביר במהירות נשק וחפצים אישיים לרכב הסוכנים, בשעה שהלן רצה ממקום מחבואה ועלתה למושב האחורי של הרכב. בשעה שנלסון עדיין מאחורי ההגה, המכונית קרטעה ועצרה כמה מטרים במורד הדרך. צ'ייס, בכיסא שליד הנהג, יצא החוצה מהרכב והחליף את נלסון מאחורי ההגה.
בבוקר למחרת, גופתו העירומה של נלסון עטופה בשטיח נמצאה בתעלה סמוכה לבית קברות. מבדיקה פתולוגית שנערכה נמצא בגופתו 17 כניסות של כדורים.
עד כאן הגרסה הרשמית של ה-FBI.
מותו של נלסון: גיבור הקרב של ברינגטון – עדות ממקור ראשון שנמחקה מדפי ההיסטוריה.
בשעה שנלסון וצ'ייס עצרו בצד הדרך כדי לעמוד אל מול הוליס וקואלי, שוטר מקוף צעיר לא בתפקיד בשם ויליאם גולהר, שעוד לא מלאו שנתיים לשירותו, שהה בבית הקפה בתחנת הדלק של בוב מלון שהיה מרוחק כמאה מטרים ממקום עצירתם של הפושעים.
בית הקפה של מלון היה מקום ההתרועעות החביב על שוטרי המקום, וגולהר היה מבין הקבועים שם.
זה היה יום שלישי, גולהר ומלון דנו בתוכניותיהם לקראת חג ההודיה המתקרב בשעה שהם שמעו את הירייה הראשונה. בתחילה, סברו השניים כי מדובר בפליטת אגזוז, אבל הרעש חזר ונשנה.