日撤兵时，于相模三增峠（今神奈川县爱川町・相模原市绿区）与北条方爆发三增峠之战。依据『甲阳军鑑』记载，信玄指示信茂攻击武藏国八王子城（今东京都八王子市），以及小田原城支城泷山城（今八王子市），在攻击泷山城时，信茂顺利击败北条氏照的迎击部队。元龟元年（1570年）8月，信茂随同山县昌景、武田胜赖进攻伊豆。1572年10月，信玄与尾张织田信长断交，信茂配合信玄「西上作战」计画，与德川军爆发三方原之战，并与石川数正队激斗，最终协助武田获胜。
胜赖时期.当信玄在1573年死后，继续效力武田