着信玄本队包围，12月19日武田军攻下二俣城。当信玄迫近滨松城的时候，家康决定迎击。12月22日两军在三方原交战，德川的总兵力只有11000，在战术和士气方面武田军佔优，最终武田取得大捷（三方原之战）。武田军继续向西进发，1573年（元龟4年）1月包围三河国野田城，2月10日武田军攻佔野田城。
病逝.攻下野田城后，信玄病情恶化，于三河长篠城休养，行军因而中止。经过一个月左右信玄的病情没有好转，4月武田军决意返回甲斐。4月12日武田信玄病逝于信浓国驹场（今长野县下伊那郡阿智村），享年