砥石崩れ
なお、甲斐都留郡の国衆である出羽守信有は同年4月から病床にあり、天文21年正月に死去しているため、砥石城攻めの際には参陣していなかったと考えられている。また、日向是吉は『甲陽軍鑑』によれば、砥石崩れ以後は同じ大和守を称し天正10年(1582年)の武田氏滅亡時には信濃国下伊那郡大島城を守備している子息の虎頭(玄徳斎)に記述が変わっており、是吉は砥石崩れにおいて戦死したとする説もある。
兵力においては圧倒的に優位であった武田軍であったが、堅城である砥石城と城兵の果敢な反撃の前に苦戦した。しかも武田軍が苦戦している間に、村上義清は対立していた高梨氏と和睦を結び、自らが2000人の本隊を率いて葛尾城から後詰(救援)に駆けつけて来たため、武田軍は砥石城兵と村上軍本隊に挟撃される。戦況不利を判断した晴信は撤退を決断するが、村上軍の追撃は激しく、この追撃で武田軍は1000人近い死傷者を出し(『妙法寺記』)、晴信自身も影武者を身代わりにしてようやく窮地を脱するという有様であったとまで言われている。
砥石城の戦いで武田方は大敗し、武田方は横田高松をはじめ郡内衆の小沢式部・渡辺伊豆守らおよそ1000人もの将兵を失った。京都・醍醐寺理性院の僧である厳助は信濃国伊那郡南原村の南原山文永寺(飯田市下久堅南原)に滞在しており、『厳助往年記』ではこの合戦による武田方の戦死者が5000人に及んだとする噂を記している。
砥石城の戦いは武田信玄の生涯において、上田原の戦いに次ぐ二度目の敗戦(軍配違い)として知られる。『甲陽軍鑑』によると、武田家中ではこの合戦における敗退を「戸石くずれ」と呼称したという。