ท่านได้ออกบวชพร้อมกับเจ้าราชกุมารทั้ง  คือ พระเจ้าภัททิยศากยราชา เจ้าชายอนุรุทธะ เจ้าชายอานนท์ เจ้าชายภัคคุ  เจ้าชายกิมพิละ และเจ้าชายเทวทัต รวมเป็น  ออกบวช ณ อนุปิยอัมพวัน ในอนุปิยนิคม แคว้นมัลละ โดยในวันผนวชนั้น เจ้าชายทั้ง  ได้ตกลงกันให้นายอุบาลีผู้เป็นช่างภูษามาลาออกบวชก่อนตน เพื่อจะได้ทำความเคารพเป็นการลดทิฐิและมานะแห่งความเป็นเชื้อสายกษัตริย์ของตนลง โดยทั้งหมดได้อุปสมบทด้วยวิธีเอหิภิกขุอุปสัมปทาโดยตรงจากพระพุทธเจ้า เมื่อบวชได้ไม่นานท่านก็ได้สำเร็จเป็นพระอรหันต์ และพระอุบาลีได้รับการยกย่อง