箱館戦争では遅滞戦術を駆使し粘り強く戦ったものの、徐々に追い詰められ、明治2年（1869年）5月18日、五稜郭で降伏したのち、東京へ護送され、軍務局糺問所へ投獄された。
箱馆战争期间大鸟率军且战且退，但新政府军紧追不放，连番战斗后，明治2年（1869年）5月18日大鸟率部于五棱郭投降，大鸟本人则被押送至东京，关入军务局纠问所（日语：军务局𫄙问所）的监牢。