大作一本立ての予定だったが、クランクアップ数日前の10月中旬、中島貞夫監督作『さらば、わが友 実録大物死刑囚たち』との二本立てが決定する。これに鈴木監督、日下部・本田両プロデューサーが強く反発。「両作品の観客層が全く違い、相乗効果はない。『忍者武芸帖 百地三太夫』のターゲットは主として10代の少年少女であり、一本立てのつもりで撮影したため、急には二本立ての長さに短縮できない」などと主張。これに対して高岩淡常務映画本部長が「両作品とも一本立てでは危険が多い。宣伝予算も少なく、二本分の宣伝費がかけられるプラスもあると判断した」と解答し、決定は変わらず。
8月下旬、比叡山ロケで服部半蔵役の夏木勲が左足を骨折。全治三ヵ月と診断され、キャスティングの変更を検討するが、夏木及び、鈴木、千葉が続投を熱望し8月末で撮影を一時中断、10月に撮影再開が決まる。9月の半分はスケジュール未消化のアクション撮影が行われた。
製作費は1980年2月公開の『影の軍団 服部半蔵』（工藤栄一監督）と同じ予定であったが、4月当時の封切り作品が成績振るわず、2000万円カットされる。鈴木が「まず添え物プログラムピクチャーから、出発したらどうか、二本立てでの公開が望ましい」と意見したが、当初は大作一本立てで、1980年9月一週目の封切りの予定であった。7月に入り封切りは11月一週目と決定した。
真田の個性を活かすために、作品のカラーを「笛吹童子」「紅孔雀」風にしたいと鈴木が要望し、脚本改訂10日間の条件で脚本を石川孝人に変更。日下部と佐藤雅夫企画課長より、「真田広之をスターにし、二弾、三弾と連打できる体勢をつくる」という強い要望が出され、ニューヒーロー真田広之の魅力を押し出す脚本改訂が行われた。
1980年4月、日下部五朗プロデューサーより、千葉真一主宰、ジャパンアクションクラブ（JAC）所属の真田広之主演、アクション監督・千葉真一の条件が、鈴木則文に提示され監督を受諾。
1979年末、企画、日下部五朗・本田達男、脚本、神波史男・大津一郎のメンバーでスタート。監督は未定。神波と大津がジャッキー・チェン主演の香港カラテ映画を参考にナンセンスアクションを目指し脚本を書いた。主演も未定でアクションの出来る新人を探す予定で、主演イメージは松田優作だった。スラップスティックもOKといわれ、神波と大津も大いにのって脚本第一稿を提出したが、岡田茂東映社長がクレームをつけ、マジメな時代劇に突如変更させられた。神波と大津とも落胆激しく、マジメ忍者時代劇に書き直し1980年4月初旬、第二稿が完成。
時は戦国時代。天下統一を目指す豊臣秀吉は伊賀忍者を滅ぼし、その地に眠る莫大な金山を手中に収めるため、不知火将監に伊賀の討伐を命じる。将監率いる大軍の攻撃で金山を守る百地三太夫が治める百地荘は滅ぼされ、三太夫ら一族も滅亡した。しかし、三太夫の息子・鷹丸はじめ、おつうなど数人の手下はかろうじて逃れ、鷹丸は明に渡る。10年後、鷹丸は帰国、おつうとも再会するが、おつうは服部半蔵の手下となっており、百地の金山を狙う半蔵の手先として働いていた。鷹丸は父の親友であった戸沢白雲斎に弟子入りして厳しい修行に耐え、復讐の機会をうかがう。やがて天下を取った秀吉は、家康を討つべく、将監を派遣した。鷹丸はこの機に乗じて復讐を果たそうと後を追う。また、鷹丸を思うおつうの一途な気持ちに屈した半蔵も鷹丸に協力を約束。さらに鷹丸と明で知り合い、彼を追って来日したカンフー使いの美女・愛蓮も加わり、ここに空前の大決戦が始まった。
神経科学の分野において、長期増強（ちょうきぞうきょう、英: Long-term potentiation、略称: LTP）は、神経細胞を同時刺激することにより2つの神経細胞間の信号伝達が持続的に向上する現象である。神経細胞はシナプス結合を介して信号伝達しており、記憶はこのシナプスに貯えられていると信じられているので、長期増強は学習と記憶の根底にある主要な細胞学的機構の1つであると広く考えられている。長期増強と長期記憶には多くの共通点が存在するため、長期増強は学習の細胞学的機構の有力な候補となっている。例えば、長期増強と長期記憶はともに、急速に開始され、新しいタンパク質の生合成に依存していて、連合性をもち、何か月もの持続が可能である。長期増強は、すべての動物に見られる比較的単純な古典的条件づけから、ヒトに見られるより複雑な高次の認知までの、様々な種類の学習を説明する現象である可能性がある。シナプス伝達強度を増加させることで、長期増強はシナプス前細胞とシナプス後細胞がシナプスを介して信号伝達する能力を向上させる。長期増強は脳の領域やその動物の年齢、種類などにより異なる複数の機構で成り立っていることなどにより、その正確な機構は完全に分かっているわけではない。現在最もよく分かっている長期増強の形式は、シナプス前細胞から受け取られるシグナルに対するシナプス後細胞の感受性の増加によって、信号伝達が向上するものである。このシグナルは神経伝達物質の形で、シナプス後細胞の膜表面にある神経伝達物質受容体に受け取られる。長期増強は多くの場合、シナプス後細胞の表面に既に存在する受容体の活動性を増加させるか、受容体の数を増加させることにより、シナプス後細胞の応答性を増加させる。長期増強は1966年に初めてテリエ・レモによりウサギの 海馬で発見され、それ以降多くの研究の対象となった。現在の長期増強の研究の大部分はこの現象の基礎生物学的理解に関するものだが、長期増強と行動学的学習の因果関係に関するものも存在する。さらに他にも、学習と記憶を向上させるために長期増強を強化するような薬理学的手法などの開発も行われている。また、長期増強は臨床研究の対象にもなっている。例えば、アルツハイマー型認知症や薬物依存に関する研究がそれにあたる。