英国当地时间23日早7时（北京时间23日14时）开始举行全民公投，公投结果将决定英国是否脱离欧盟。
与大选不同的是，此次公投在投票站关闭时将不设出口民调，所以没有充足的数据能把出口民调控制在可靠的误差范围之内。
北京时间下午6点，民调机构公布的数据显示，留在欧盟的支持率为52%，离开欧盟的支持率为48%。此次民调是由Ipsos Mori为英国报纸《标准晚报》在数天前通过电话访问进行的。
Politicalbetting网站的选举分析师Mike Smithson表示，最后所有的电话访问统计均显示，留在欧盟的支持率保持领先，而所有的在线调查里仅有一个结果是离开欧盟的阵营获胜。
Ipsos Mori的民调公布后，英镑兑美元走强，从之前的1.4835美元上涨至1.4866美元，触及6个月高点。市场乐观情绪持续升温，认为留欧派将在英国公投中胜出。当地时间上午收盘，英国富时100指数涨1.17%，法国CAC40指数涨1.82%，德国DAX指数涨1.86%。
当天早上7点，英国各地382个选区的投票站就早早向选民开放，其中380个位于英格兰、苏格兰和威尔士，北爱尔兰和直布罗陀各有一个，总共超过41,000个投票站。
当天的投票将一直持续到晚上10点，结果预计将在当地时间24日早晨7点（北京时间24日14时）左右公布。按照以往选举的经验，天气因素会影响选民的投票率。英国气象部门发布的天气预报显示，英格兰东南部地区当天上午是雷雨天气，苏格兰和北爱尔兰部分地区有阵雨。一般而言，雨天会降低投票率。
另外，当天个别选区还出现了有意思的现象。在英格兰北部的投票站，许多选民带着自己的钢笔或记号笔填写公投票，而不用站点提供的铅笔，原因是怕用铅笔填的信息容易被涂改掉。
公投票上只有一个问题：“英国应该继续作为欧盟成员，还是离开欧盟？”最终任何一方获得超过半数的票数就获得胜利。
据英国选举委员会公布的数字，共有46,499,537人登记参加此次公投，为历史最多。
这是英国历史上第三次全国公投。上一次公投是在5年前，英国人选择保留当时的议员选举方式。而第一次公投是在1975年，英国曾举行全民公投，最终67%的选民支持英国留在欧共体。
英国公投也引起了外国的广泛关注。中国外交部在当天回应称，尊重英国人民的选择，同时支持欧洲一体化。正在大力兜售“跨太平洋战略经济伙伴协定”的美国总统奥巴马也强烈呼吁英国人不要脱离欧盟。在欧盟其他成员国里，英国与西班牙关系较为密切。在西班牙的外国游客中，有三分之二是英国人。该国代首相拉霍伊一早就警告称，如果脱欧，生活在西班牙的数十万英国人将会受到很大的影响。