野田城攻城戦に時間がかかった理由は、信玄の持病（肺結核、胃癌、甲州における風土病である日本住血吸虫症などの説あり）が急速に悪化したためとされるほか、松平記では信玄が野田城を包囲している際に美しい笛の音に誘われて本陣を出たときに鳥居半四郎なる者に狙撃されて負傷したという説などがある（黒澤明の映画影武者ではこの説にならっている）。このような信玄の遅々とした動きに疑念をもった織田信長は、2月から反攻に転じる。重臣の柴田勝家や丹羽長秀・蜂屋頼隆・明智光秀に命じて2月26日に近江石山城の山岡景友を降伏させ、2月29日には今堅田城の六角義賢らを討った。『甲陽軍鑑』によると、このような信長の動きを知った信玄は、3月に重臣の馬場信春に命じて東美濃に侵攻させて、信長が率いる織田勢を破って岐阜城に追い払ったとされている。ただし上記の通りこの頃の信長はまだ武田を攻撃する動きは見せていないため、甲陽軍鑑の記述は辻褄が合わない。しかし信玄の持病は良くならず、4月には病気療養を目的にして甲府への撤退を決意する。しかし4月12日、信玄は信濃駒場で急死し、西上作戦は頓挫することとなったのである。
三方ヶ原で勝利した信玄は、すぐには三河に侵攻せず、浜名湖北岸の刑部で越年した。刑部は三河・遠江国境から20キロ手前に位置する地点である。信玄がなぜすぐに三河に侵攻しなかったかは不明である。家康の浜松城の牽制のためともいわれるが、三方ヶ原の戦いで敗れた家康に信玄と戦えるような余裕は無いはずである。恐らくは信玄の持病が悪化していたためか、あるいは味方であった朝倉義景が越前に撤兵したためではないかとも推測される。年が明けて元亀4年（1573年）1月3日、信玄は進軍を再開、遂に三河へ侵攻した。そして東三河の要衝である野田城を包囲する。野田城は小規模な城であり、400ほどの城兵しかいなかった。城主の菅沼定盈は信玄の降伏勧告を拒絶して徹底抗戦を行なったが、武田の2万7000に対抗するのは困難である｡信玄は野田城攻めは力攻めで行わず、金堀衆に城の地下に通じる井戸を破壊させるという水攻めを行なった。なぜ、信玄がこのように時間のかかる城攻めを行なったかは不明であり、野田城が水の手を断たれて降伏するのは2月10日のことである。
信玄は信長と戦うまでは兵力の損耗や長期戦を嫌った。家康の居城・浜松城は東西420メートル、南北250メートルに及ぶ巨郭であり、多くの曲輪に仕切られた堅城であった。さらに徳川方には佐久間信盛・平手汎秀ら織田の援軍3000（織田軍記）～2万（甲陽軍鑑）が合流し、総勢1万1000～2万9000に増加していた。このため、信玄は浜松城の北5キロの地である追分に進出して家康を挑発して城から誘い出した。そして12月22日に行なわれた三方ヶ原の戦いは、連合軍不利な状況で開戦され、2時間で武田軍の勝利で終わった。武田軍の死者は200人。連合軍は平手汎秀をはじめ、中根正照・青木貞治・石川正俊・小笠原安次・小笠原安広（安次の子）・本多忠真・米津政信・大久保忠寄・鳥居忠広ら2000が死傷するという状況であった。このとき、家康は山県昌景の攻撃を受け、家臣の夏目吉信が身代わりとなっている間に浜松城に逃げ込んだとされる。しかし家康の使った空城の計に疑念をもった山県昌景らは、浜松城までは攻撃しなかった。
1981-82シーズンのUEFAカップ・1回戦ではレフスキ・ソフィア（ブルガリア）と対戦し、2試合合計4-2で勝利した。2回戦では17年ぶりにインテルと対戦し、クラブ史に残る勝利を挙げた。インテルにはアレッサンドロ・アルトベッリ、ジュゼッペ・バレージ、ガブリオレ・オリアリ、ヘルベルト・プロハスカなどの名選手が在籍していたが、ミラノでのファーストレグは1-1の引き分けに持ち込み、ブカレストでのセカンドレグはロスタイムの得点により3-2で勝利。2試合合計4-3とし、西欧の強豪を破って3回戦進出を決めた。3回戦ではIFKヨーテボリ（スウェーデン）と対戦し、後に優勝するクラブ相手に敗れた。同シーズンには10回目のリーグ優勝を飾った。1982-83シーズンには5シーズンぶりにUEFAチャンピオンズカップに出場し、予選と1回戦でヴォレレンガ・フォトバル（ノルウェー）とFKデュクラ・プラハ（オーストリア）を破ったが、2回戦でアストン・ヴィラFC（イングランド）に敗れた。国内リーグでは2連覇を達成した。1983年には国内リーグと国内カップでそれぞれ6回の優勝を果たしたコルネル・ディヌが引退。ディヌはルーマニア代表として75試合に出場し、ディナモでは通算454試合に出場した。1983-84シーズンには国内リーグ3連覇を果たし、欧州の舞台でも躍進を遂げた。UEFAチャンピオンズカップでは1回戦でFCクーシュシ（フィンランド）を破り、2回戦でハンブルガーSV（西ドイツ）と対戦。ハンブルガーSVは前回大会王者であり、ヴィリ・シュルツやフェリックス・マガトなどを擁していた。ブカレストでのファーストレグには3-0で勝利し、セカンドレグは2-3で敗れたが、2試合合計5-3で準々決勝に進出。準決勝ではFCディナモ・ミンスク（ソビエト連邦）を2試合合計2-1で破り、ルーマニアのクラブとして初めて同大会の準決勝進出を決めた。準決勝ではイアン・ラッシュ擁するリヴァプールFC（イングランド）と対戦し、2試合合計1-3で敗れて敗退した。1984-85シーズンの同大会では1回戦でオモニア・ニコシア（キプロス）に勝利したが、ジャン・ティガナやベルナール・ラコンブが在籍していたFCジロンダン・ボルドー（フランス）に敗れた。1985-86シーズンのクパ・ロムニエイでは決勝でステアウアを1-0で破って優勝した。1985-86シーズンには18年ぶりにUEFAカップウィナーズカップに出場。1986-87シーズンにはリーグ戦で44得点を挙げたロディオン・カマタルがヨーロッパ・ゴールデンシューに輝いた。1987-88シーズンのクパ・ロムニエイ決勝ではステアウアと対戦したが、ステアウアの選手たちが判定への抗議の意味で試合途中にピッチを去ったため、ディナモにトロフィーが与えられた。しかし、後にルーマニアサッカー連盟はステアウアが2-1で勝利したという裁定を下している。1989年12月のルーマニア革命後、ステアウアはディナモにトロフィーを返還する提案を行なったが、ディナモは受け取ることを拒否した。1988-89シーズンのUEFAカップウィナーズカップではラハティとダンディー・ユナイテッドFC（スコットランド）を下したが、UCサンプドリア（イタリア）にアウェーゴール差で敗れた。