会议结束后织田信长偷偷召回酒井命他出兵，这是因为织田信长慎防会议上有敌军间谍。
设乐原决战.5月21日早，鸢巢山攻防战截断了武田军的退路，被逼与联军交战，此时织田·德川联军兵力为38,000人，武田军为12,000人。综合《信长公记》及《长篠日记》的记载，武田军总共有五波攻势，第一波为山县昌景、内藤昌丰，第二波为武田信廉、小山田信茂，第三波为小幡信贞、土屋昌次，第4波为武田信丰、穴山信君、武田胜赖本人，第5波为马场信房。而武田军又分成三翼指挥；左翼指挥由先锋山县昌景兼任，面对