神機隊
薩長芸では同年11月(日付け不明)に、三藩進発(挙兵)が密議され、約6500人の軍隊の上洛が決められた。11月26日、広島藩兵と長州藩兵が御手洗港(広島県呉市・大崎下島)に集結した。金子邸で協議し、朝敵の長州藩は広島藩兵に偽装、広島藩と薩摩藩の旗を掲げていくなど諸事項が決められた。同日夜には、芸長の大船団が上洛の途に就く。その後朝敵である長州は一旦兵庫・西宮の大洲藩邸に留め置かれた。薩芸の軍隊が大坂で合流したうえで、まず二藩が上洛した。これら三藩進発には、神機隊幹部が積極的に下準備から決行までかかわっていた。
12月9日、京都の小御所会議で、王政復古による明治新政府が樹立された。と同時に、毛利家の朝敵認定が解除されたことから長州藩が上洛。ここに三藩の軍隊が合流し、京都の新政府の下で、明治天皇を守る皇軍となった。
7月28日の手岡原の戦いでは、長州、岩国、鳥取藩兵と共に中央攻撃隊を構成した。本戦闘では、長州、岩国両藩兵が浜街道本道の左右に展開して夜ノ森方面の同盟軍陣地へ射撃しながら前進した。同盟軍は堡塁に籠って頑強に抵抗したが、後続の神機隊も直ちに戦闘に参加して攻撃を開始した。この時新政府軍は僅かに広島藩が砲1門を携行していたに過ぎなかったため、放火の火力が不足していた。ここで長州藩兵が戦死2名という損害を出しながらも堡塁に突入し、白兵の末これを占領したため戦況は新政府軍有利に転じ、引き続き追撃して神機隊は長州藩兵などと共に熊ノ町南方の関門を占領した。この日の戦闘では戦闘に立って攻撃前進した長州藩兵が戦死2名、戦傷12名の被害を出したのに対して後発の神機隊は被害を出さなかった。8月1日に新政府軍は、浪江の占領を目的とした作戦行動に移った。この日は前日戦闘しなかった長州藩兵と神機隊が第一線を担当した。神機隊は作戦計画通り、正面から2小隊と砲1門が攻撃したが、同盟軍陣地は堅固で進撃は容易では無かった。一方新政府軍西方迂回部隊を構成していた長州藩兵と岩国兵は浪江駅の西方に出て浪江北方西台の相馬藩砲台を背面から急襲した。相馬藩砲兵は不意を食らって四散し、長州藩兵はそのまま背面から浪江に突入した。正面の神機隊と交戦していた相馬藩兵はこの背面攻撃に驚愕して散り散りに敗走した。この日正面から攻撃した神機隊は戦死2名、戦傷13名という損害を出した。戦死者の中には砲隊長高間省三が含まれている。
その後も神機隊は駒ヶ嶺・旗巻峠方面で戦闘を繰り返し、仙台城に入城するときには、まともに歩ける隊兵は80人程度となっていた。