諏訪氏
同年12月17日には信虎が頼重を訪問している。天文10年(1541年)5月には信虎や村上義清と小県郡へ出兵し、5月23日の海野平の戦いにおいて滋野一族を撃破する。滋野一族は上野国の関東管領・上杉憲政を頼って亡命する。6月14日、甲斐国で信虎が嫡男・晴信(信玄)より駿河へ追放されるクーデターが発生する。7月4日には上杉憲政が佐久郡へ出兵すると、頼重は武田・村上方に独断で憲政と和睦すると所領を分割する。これにより武田・諏訪間の同盟は破綻する。
天文11年(1542年)4月4日には頼重と禰々の間に嫡男・寅王丸(長岌)が誕生するが、7月2日には晴信が高遠城主の高遠頼継と結んで、頼重の本拠である上原城を攻める。頼重は桑原城へ敗走するが7月4日に降伏し、甲府へ護送される。頼重は7月21日に甲府の東光寺で自害する。
頼重には遺児の寅王がいるが消息が不明で、戦国大名家としての諏訪氏は滅亡している。諏訪地方は武田氏の信濃侵攻において直轄領化され、頼重の弟頼高、満隣の子頼忠が諏訪大祝となっている。
武田氏は諏訪氏の他にも征服した信濃名族の名跡を一族に継承させる方策を行っているが、諏訪氏においても頼重の娘・諏訪御料人は信玄の側室となり、天文15年(1546年)に四男四郎(武田勝頼)が生まれた。勝頼は諏訪氏の通字である「頼」字を冠し、永禄5年(1562年)に諏訪氏を継ぎ伊那高遠城に配置されている。
なお、勝頼が継承したのは従来諏訪惣領家であったと考えられていたが、近年は高野山成慶院に伝来する『甲斐国過去帳』が勝頼を高遠頼継の高遠諏訪氏の後継として記していることから、勝頼が継承したのは高遠諏訪氏であったことが指摘される。
寺田・鷲尾(2010年(平成22年))などの複数の研究者は、この記述を怪しいと見て、「異本阿蘇氏系図に関連する金刺氏系図から、神氏の側が捏造した可能性もある」と評価している(ただし、金刺氏系図が『神氏系図』の内容を剽窃した可能性もなくはないと指摘している。)。