Brannen brøt ut ved Circus Maximus 19. juli og ble slukket eller døde ut først etter 5–6 døgn, for så å blusse opp igjen. Brannårsaken er ukjent. De fleste moderne historikere tror ikke på de fortsatt utbredte ryktene om at keiser Nero selv skal ha stiftet eller latt stifte brannen. Katastrofen er beskrevet hos romerske historikere som Tacitus (ca. 56–119), Dio Cassius og Suetonius. Disse beskrivelsene motsier hverandre i betydelig grad. Dagens historikere anser Tacitus og hans beskrivelse i verket (utgitt i 117) som den mest troverdige. Tacitus' samtidige Plinius d.e. nevner brannen bare i en bisetning.