一方の越後では、守護代・長尾氏により国内が統一され、氏康により北関東から駆逐された関東管領の上杉憲政から山内上杉家の家督と管領職を継承した上杉謙信は北関東で氏康と対決し、信濃では北信勢力を後援して信玄と対決する二正面作戦を展開していた。
同盟締結.
甲越同盟の内容.
一　今回互いに誓紙を取り交わしたため、(武田は)永久に景勝を粗略に扱わない。両家は浮沈を共にし、片方が滅亡しない限り、通交と意見交換を行う。
一　(武田は)これより政治事項に関して景勝に対し裏表ある態度を取らない。ついては、景勝御前(菊姫)に仕える侍は抜かりなく(上杉家に対する)賦役などの義務を果たすよう。
一　今後景勝と敵対すべしとの意見が武田家中にみられた場合、どのような地位・関係の者でも容赦せず、一向に反発し続けるならば成敗する。
甲越同盟の影響.
なお、甲佐同盟に際した武田方の取次は一門の武田信豊と勝頼側近跡部勝資で、甲越同盟と同じく当主一門と側近の組み合わせである点が指摘されている。
さらに同年末には本能寺の変により信長が上方で横死し、空白地帯となった武田遺領を巡り、上杉氏と徳川氏・後北条氏の間で天正壬午の乱が発生する。上杉氏は市河氏ら北信地域の武田遺臣の一部を庇護し、北信の旧武田領の一部を接収するが、信濃・甲斐は徳川氏が掌握する。
その後、上杉氏は豊臣政権に服属し、関ヶ原の戦いを経て近世大名として存続している。
武田家滅亡の要因.
甲越同盟締結により御館の乱は上杉景勝が勝利。そのため北条氏政は勝頼との同盟を破棄した。しかし勝頼は佐竹義重ら北関東の大名と同盟を結ぶことで北条家を圧迫し、武田家最大規模の領国を築くことに成功した。これは決して長篠敗戦が武田家滅亡の要因ではないことを示している。しかし氏政は織田・徳川と同盟を結び、武田家を逆包囲。高天神城の戦いで勝頼が救援出来なかった理由は北条家との対立が原因である。武田遺臣の多くが武田家滅亡の要因を長篠合戦ではなく北条家との同盟破棄と認識していた理由がここにある。
よって武田家滅亡の要因は甲越同盟にあると言える。
一方で甲越同盟を評価する研究者もいる。