旗巻峠の戦い
長州藩は高台を制圧し、東の駒ヶ嶺本陣を側面から直接攻撃を開始。仙台藩指揮官石田正親は予備隊を投入するなど駒ヶ嶺を守ろうとするが、混戦となったことから白兵戦に加わってきた新政府軍砲兵隊の攻撃を受けて次第に後退していく。特に先頭に立つ中村藩の誘導が的確であった。仙台藩は宇多郡駒ヶ嶺領主宮内長十郎の館を守るべく反撃を続けたが、黒木の戦いで奮戦した参謀の遠藤主悦は膝を打ち抜かれるなど怪我人、死傷者を多数出して退却を始める。新政府軍は宮内長十郎の館を占拠。仙台藩を追撃し、夕刻に戦略目標の新地へ到達した。
本道方面が破られたことは、仙台藩の敗北を意味する。海岸線では福岡藩と鳥取藩が駒ヶ嶺方面の火の手を見て、本道での勝利を知ったため再び今泉方面へ向けて出撃した。それを迎え撃つべき仙台藩兵は、駒ヶ嶺失陥に動揺して退路を断たれるのを恐れて退却したため、両藩は戦闘によらずして今泉までの進撃を果たし、守備兵を置いて原釜に戻った。菅谷方面では本道を制圧したことと、一向に旗巻峠から襲撃がないために広島藩兵が合流。新政府軍は新手を加えて菅谷第二陣地まで攻め上り、戦意を喪失した仙台藩兵の退却によって菅谷方面の戦いも終結した。
午後3時頃、到着した長州藩良城中隊、岩国藩精義隊中隊が援軍として久留米藩を支援。長州藩は駒ヶ嶺に増援に入り、岩国藩兵は西側を回って仙台藩の側面を突く動きをみせる。岩国藩の横撃は仙台藩の防戦に直面しながらも着実に仙台藩右翼を圧迫した。駒ヶ嶺は長州藩の到着によって盛り返し、仙台藩は二面に敵をもったことで動きが鈍る。そこへ新政府軍に鳥取藩兵2小隊が到着し、これを機に久留米藩、長州藩は攻勢に移ると、仙台藩は堪えきれずに潰走。駒ヶ嶺の北北西4.5kmの福田にまで追い立てられ、その日の軍事行動を断念した。
一方、参戦が期待された仙台藩の旗巻峠方面軍だったが、旗巻峠の鮎貝太郎平は派兵の要望を受けたものの、守兵1,200名を総動員しての攻撃には難色を示していた。結局、旗巻峠を守る役目を優先し、この戦闘に参戦させた兵力は細谷直英に率いさせた数小隊(兵数未詳、200以下?)だけであった。この鮎貝の判断に対して大山柏は「駒ヶ嶺方面に呼応して大軍を動かすべきなのに、義務を果たすためだけの少数の出兵を出した」と指摘している。
細谷の率いる部隊は旗巻峠の麓にある初野へ向けて軍を進めたが、旗巻からの攻撃に備えて配置された鳥取藩2小隊と相馬中村藩2小隊に遭遇、交戦を開始する。細谷は鴉組を率いたゲリラ戦で新政府軍を苦しめた経験がある戦巧者であり、初野に新政府軍を見つけるや、高地に登って上から攻撃した。新政府軍4小隊は一方的に射撃にさらされて初野を放棄。東に約700mに退いて高地に登り、再び仙台藩を迎撃しようとした。
接敵した中村藩は熊本藩への援軍を求め、熊本藩も支援のためにすぐさま相馬中村藩へ援護に向かう。しかし、仙台藩は相馬中村藩ではなく、福岡藩方面へ兵力を傾けていたために中村藩兵のみで撃退が可能であり、中村藩の要望により福岡藩方面へ熊本藩兵は転進。仙台藩の右側面に突き刺さると仙台藩兵の戦意は衰え、午後4時には北東へ逃走した。熊本藩と中村藩の両藩はさらに中央の駒ヶ嶺への支援のために移動を開始するが、その頃には駒ヶ嶺の仙台藩兵はすでに敗走中であり、曹善堂方面の新政府軍はこれ以上の戦闘をすることなく引き上げた。
旗巻峠の仙台藩守将の鮎貝は、駒ヶ嶺の部隊から強く要望されたにもかかわらず、派遣した部隊は2小隊のみだった。旗巻峠にはアームストロング砲が備わっていたが、これは仙台藩の洋化部隊である額兵隊から無理をいって借り出したものであった。仙台藩は旗巻峠から砲撃しつつ、2小隊を曹善堂方面に進出させるが、歩兵攻撃と連動するなどの効果的な運用をまるで行わなかったため成果はない。派遣された2小隊は佐藤宮内率いる部隊が鳥取藩兵を後退させるなど奮戦するものの弾薬も尽き果て、旗巻峠に引き返すしかなかった。こうして、第三次駒ヶ嶺攻防戦はいずれの局面も仙台藩の敗北に終わった。この戦いでの戦死者は新政府軍が12名を数えたのに対して、仙台藩は98名にもおよんだ。これには海岸側で逃げ場なく挟撃され、海に飛び込むしかなかった仙台藩兵の溺死も含む。
新政府軍は兵を3隊に分けて旗巻峠に攻め込む戦略を立てた。右に長州藩2中隊と中村藩1小隊を配し、本道を進む中央には館林藩220名と中村藩1小隊、左の部隊には鳥取藩6小隊と砲兵、御親兵、広島藩、相馬藩1小隊を配した。右部隊は長州藩の戦闘力で旗巻峠北東の陣地2ヶ所を攻略させ、中央は旗巻峠の出撃を押さえ、大兵力となる左の部隊は旗巻峠の南にある羽黒山に向かわせ、稜線を伝って高低の不利なく旗巻峠に攻め込む作戦だった。
旗巻峠の仙台藩兵は16小隊であり、前述のアームストロング砲に加え、ようやく後装銃が揃いつつあった。また、陣地は本道に幾重にも張られ、左右の山頂にも側面を押さえる陣地を構築して守備にあたっていた。
細谷は初野に火を放った後に再び新政府軍へ向けて前進。その攻勢に押され、鳥取藩、相馬中村藩とも一時は再度後退の瀬戸際に立たされる。しかし、新政府軍に鳥取藩の4小隊が増援が到着。8小隊と倍増した新政府軍は踏みとどまった。
更に、これに加えて初野の東にある黒木から広島藩が増援に到着したが、広島藩は急ぎのあまりそのまま平地に部隊を展開させたため、細谷はこれに攻撃を指示。広島藩の前進も阻まれて、新政府軍苦戦の戦況は変わらなかった。この予想外の苦戦に新政府軍は素早く対応する。津藩兵は駒ヶ嶺への増援のために北に進んでいたのだが、黒木の北に進み出たところで初野の細谷隊への攻撃命令が下り、転進。期せずして回り込む形で細谷隊の左側面に進み出て、一斉に射撃を浴びせかけた。細谷隊は不意をつかれ動揺、雨脚が強くなっていたことから反撃もままならず、結果、多数の死傷者を出しながら旗巻峠へと撤退していった。
この戦闘による戦死者は新政府軍が3名に対して仙台藩は38名。仙台藩が優勢に戦いを進める局面もあったが、仙台藩の火器は射程と殺傷力で劣るために新政府軍に接近して使用せねばならず、常に死傷者が続出した。また、新政府軍には蘭方医関寛斎を始めとした治療のための人員が随行していたため、戦傷からの死者をある程度抑えることができた。仙台藩の場合、戦傷者は後方の拠点仙台まで連れ帰って処置する必要があり、前線に張り付いたまま適切な治療を施されずに死亡する藩士もいた。