เมื่อพระองค์ทรงเสวยพระกระยาหารจนมีพละกำลังแข็งแรงดีขึ้นอย่างเดิมแล้ว ก็ทรงเริ่มทำความเพียรทางจิตต่อไป และในยามสุดท้ายของวันพุธ ขึ้น 15 ค่ำ เดือน 6 ปีระกา ก่อนพุทธศักราช 45 ปี พระองค์ก็ได้ตรัสรู้ ซึ่งนับเป็นการเกิดครั้งที่ 2 ของพระองค์ เรียกว่าธรรมกายอุบัติ คือเกิดด้วยธรรมกาย

รุ่งเช้าของวันที่จะตรัสรู้นี้ นางสุชาดา ธิดาของคหบดีผู้มั่งคั่งในตำบลอุรุเวฬาเสนานิคมนั้น ได้จัดแจงเอาข้าวมธุปายาส อันประณีตด้วยเครื่องปรุงทุกประการ ใส่ลงในถาดทองและปิดครอบด้วยถาดทองอีกใบหนึ่ง แล้วนำไปที่ต้นพระศรีมหาโพธิ์ที่พระองค์ประทับนั่งอยู่ เพื่อทำการบวงสรวงเทพารักษ์ เพราะก่อนหน้าแต่นี้ นางได้มาบนบานเทพารักษ์ไว้ว่า ขอให้ได้สามีที่มีตระกูลเสมอกันและขอให้ได้บุตรคนแรกเป็นชาย ซึ่งบัดนี้นางก็ได้สมประสงค์

เมื่อได้ไปถึงต้นโพธิ์ก็ได้เห็นพระองค์ซึ่งสง่างามด้วยรัศมีมีวรรณะผ่องใสประทับนั่งอยู่ที่ควง (โคน) ต้นโพธิ์ จึงเข้าใจว่าพระองค์เป็นรุกขเทพที่ได้บนบานไว้มาปรากฏให้เห็น นางดีใจมากจึงถวายข้าวมธุปายาส พร้อมทั้งถาดทอง พระองค์ทรงรับไว้ เมื่อเสด็จลงสรงน้ำในแม่น้ำเนรัญชราแล้วจึงเสด็จขึ้นมาเสวยจนหมด จากนั้นก็ทรงลอยถาดเสียในแม่น้ำ พร้อมกับทรงอธิษฐานเสี่ยงพระบารมีว่า หากว่าจะได้ตรัสรู้พระสัมมาสัมโพธิญาณ ขอถาดใบนี้จงลอยทวนกระแสน้ำขึ้นไป ซึ่งถาดนั้นก็ได้ลอยทวนกระแสน้ำขึ้นไปจริงๆ ครั้นพระองค์ได้ทอดพระเนตรเห็นเป็นนิมิตหมายอันดีเช่นนั้น ก็ทรงมั่นพระทัยว่าจะต้องได้ตรัสรู้แน่นอน

จากนั้นก็เสด็จมายัง สาละวัน (ป่าไม้สาละ) ริมฝั่งแม่น้ำเนรัญชรา ประทับพักภายใต้ร่มไม้สาละ กระทั่งพระอาทิตย์บ่ายคล้อยพระองค์จึงเสด็จกลับมาที่ต้นโพธิ์อีกครั้งหนึ่ง ระหว่างทางได้พบกับโสตถิยพราหมณ์ คนหาบหญ้า เมื่อโสตถิยพราหมณ์ได้เห็นพระองค์ก็เกิดความเลื่อมใสมากและได้น้อมถวายหญ้าคาที่หาบมาแก่พระองค์ 8 กำ พระองค์ทรงรับแล้วก็ได้นำมาลาดเป็นที่ประทับนั่งต่างบัลลังก์ ณ ควงไม้พระศรีมหาโพธิ์ด้านทิศตะวันออก แล้วเสด็จขึ้นประทับนั่งขัดสมาธิ ผันพระพักตร์ไปทางทิศตะวันออก ผันพระปฤษฎางค์มาทางลำต้นพระศรีมหาโพธิ์ แล้วทรงอธิษฐานพระทัย (จาตุรงคมหาปธาน) ว่า "จักไม่ลุกขึ้นจากที่นี่ตราบใดที่ยังไม่ได้บรรลุพระสัมโพธิญาณ แม้ว่าเนื้อและเลือดจะเหือดแห้งไปจนเหลือเพียงหนังหุ้มกระดูกก็ตามที" ขณะนั้น มารคือกิเลส (กิเลสมาร) ได้เกิดขึ้นท่องเที่ยวอยู่ในพระทัยของพระองค์ นำให้ทรงหวนระลึกถึงความหลังเมื่อครั้งเสวยกามสุขอยู่ในราชสมบัติซึ่งน่าภิรมย์ยิ่งนัก พระองค์จึงทรงหักห้ามพระทัยและต่อสู้กับกิเลสมารเหล่านั้นด้วยพระบารมี 10 ทัศ คือ ทาน ศีล เนกขัมมะ ปัญญา วิริยะ ขันติ สัจจะ อธิษฐาน เมตตา อุเบกขา ที่ทรงเคยบำเพ็ญมาทั้งในอดีตชาติและในปัจจุบัน ทำพระหฤทัยให้หนักแน่น ไม่หวั่นไหวต่อความเมื่อยขบและกิเลสตัณหาเหล่านั้นที่เข้ามารบกวนจิตใจ และก่อนที่อาทิตย์จะลับขอบฟ้าไป ก็ทรงสามารถผจญกิเลสมารอันเกิดขึ้นท่องเที่ยวอยู่ใต้พระทัยให้ปราชัยได้

จากนั้นก็ทรงเจริญสมาธิภาวนาทำจิตให้แน่วแน่ปราศจากอุปกิเลส จนจิตสุขุมเข้าโดยลำดับ นับได้ว่าได้บรรลุญาณ ที่ 1-2-3-4 แล้วยังฌานอันเป็นตัวปัญญาชั้นสูงทั้ง 3 ประการให้เกิดขึ้นตามระยะกาลแห่งราตรีดิถีวิสาขปรุณมีนั้น โดย

1.ในปฐมยาม ทรงบรรลุปุพเพนิวาสานุสสติญาณ สามารถระลึกชาติได้ เป็นเหตุให้ทรงหยั่งรู้อัตตภาพขันธสังขารว่าเป็นเพียงแต่สภาวะอย่างหนึ่งๆ เท่านั้นคุมกันเข้าเป็นขันธ์ เป็นผลให้ทรงกำจัดความหลงในขันธ์อันเป็นเหตุรักหรือชังเสียได้

2.ในมัชฌิมยาม ทรงพระบรรลุ จุตูปปาตญาณ (เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า ทิพพจักษุญาณ) ทรงสามารถมองเห็นการจุติและการเกิดของมวลสัตว์โลกได้ เป็นเหตุให้ทรงหยั่งรู้ว่าขันธ์นั้นแลย่อมเป็นไปตามอำนาจแห่งธรรมดา มีอันคุมกันเข้าสัตว์เป็นบุคคล ในเบื้องต้นแปรปรวนในท่ามกลางแล้วแตกสลายไปในที่สุด เป็นอย่างนี้เหมือนกันหมด แต่ก็กระนั้น ก็ยังมีดีมีเลวได้สุขได้ทุกข์บ้างแตกต่างกันออกไป ที่เป็นอย่างนี้ก็เพราะกรรมที่กระทำเอาไว้ เป็นผลให้ทรงกำจัดความหลงในคติแห่งขันธ์อันเป็นเหตุสำคัญผิดด้วยประการต่างๆ เสียได้้

3.ในปัจฉิมยาม ทรงบรรลุ อาสวักขยญาณ (ความรู้เป็นเหตุสิ้นไปแห่งอาสวะเครื่องเศร้าหมอง อันหมักหมมอยู่ในจิตสันดาน) เป็นเหตุให้ทรงหยั่งรู้ขันธ์พร้อมทั้งอาการโดยความเป็นเหตุและผลสืบเนื่องติดกันไป เหมือนลูกโซ่ซึ่งคล้องเกี่ยวเป็นสายอันเรียกว่าปฏิจจสมุปบาท ซึ่งก็คือทรงรู้อริยสัจ 4 ประการนั่นเอง เป็นผลให้พระองค์ทรงรู้และเข้าใจทุกสิ่งทุกอย่างจนสามารถบรรลุถึงความบริสุทธิ์สิ้นเชิงได้สมพระมโนปณิธาน

สรุปแล้ว ที่ว่าตรัสรู้อริยสัจ 4 คือ ทุกข์ สมุทัย นิโรธ มรรค ด้วยอาการที่ทรงเจริญ สมถภาวนา ทำจิตให้เป็นสมาธิจนได้บรรลุฌานทั้ง 4 และ ญาณ 3 มาโดยลำดับ หมายเหตุ "อริยสัจ" คือในความหมายของข้อความต่อไปนี้
   - ความจริงของพระอริยะอย่าง
   - ความจริงที่ให้สำเร็จเป็นพระอริยะอย่าง
   - ความจริงที่พระอริยเจ้าทั้งหลายรู้แจ้งแทงตลอดอย่าง
   - ความจริงที่จริงแท้ไม่แปรผันเป็นอย่างอื่นอย่าง

พระนามพิเศษ
"อรหํ" และ "สมมาสมพุทโธ" 2 บทนี้ เป็นพระนามใหญ่ของพระองค์ ไม่มีใครตั้งให้ แต่เป็นเนมิตกนาม คือนามที่เกิดขึ้นตามเหตุแห่งลักษณะและคุณสมบัติ ที่ได้พระนามว่า "อรหํ" เพราะพระองค์เป็นผู้ควรและเป็นผู้บริสุทธิ์จากกิเลส ที่ได้พระนามว่า "สมมาสมพุทโธ" เพราะพระองค์ตรัสรู้ได้โดยลำพังพระองค์เอง ไม่มีใครสอนให้ หากจะกล่าวว่าอาฬารดาบสและอุททกดาบสสอนให้ก็ไม่ได้ เพราะวิชาที่พวกเขาสอนให้นั้นยังอยู่ในโลกีย์ ซึ่งยังไม่ถึงขั้นที่จะตรัสรู้ได้