战败的消息，见大势已去，贞通决定再度与远藤庆隆议和，正式加入东军。后与加藤贞泰一同攻下长束正家防守的水口冈山城，后又再细川忠兴的指挥下参与关原会战立下战功。战后，贞通因其战功从美浓国八幡藩的4万石、改封至丰后国海部郡、大野郡、大分郡三郡共5万60余石的臼杵城主，并成为初代臼杵藩主。庆长8年（1603年）9月3日逝世，享年57岁。
参考资料.稲叶贞通の筋兜- 歴史人公式ホームページ｜歴史人