可惜家臣们遵守武田信玄三年不出兵的遗言，不同意出兵。武田胜赖无奈，只能重新找借口。
很快，到了天正三年，武田胜赖终于不顾家臣们的反对，在梅雨时节决意出兵攻打德川家，名义上是为父报仇。
之所以在梅雨时节出兵，也是想让织田信长的铁炮队无法使用
天正三年，四月五日，武田胜赖命上野箕轮城代内藤昌丰动员。十二日武田胜赖举行信玄三回忌大法事。借此机会向将士表明出阵三河的决意。
二十一日武田胜赖起兵一万五千人，因为是农忙时节只招募到这么多兵力。武田军越过青崩巅，德川家康收缩防御，不作任何抵抗，武田胜赖不战而得长篠城（南设乐郡）、吉田城（丰桥市）周围各城砦。
三十日织田信长完成对一向一揆的征伐，返回岐阜，针对武田胜赖下达动员令。
天正三年，五月一日，武田军控制北设乐郡、东加茂郡的村庄，完成对长篠城的包围。
六日，长篠城久攻不克，武田胜赖引军撤围，攻略二连木城、牛久保城，并向吉田城进发。德川家康命长子信康率七千人于宝藏寺布阵，负责防守通往冈崎城的道路；自己率领剩下的五千人进入吉田城。
七日，武田军先锋抵达吉田城，德川家酒井忠次、水野忠重、户田左门、渡边半藏等出城与之对战，杀死数百人。后武田胜赖本队到达，德川军退入吉田城依城固守。
十日，武田胜赖弃围吉田城，折返设乐郡，重新包围长篠城。
武田军围城布阵，城北大通寺，武田信丰、马场信房、小山田昌行，两千人。
城西北，一条信龙、真田信纲、土屋昌次，两千五百人。
城西泷川左岸，内藤昌丰、小幡信贞，两千人。
城南篠场野，武田信廉、穴山信君、原昌胤、菅沼定真，一千五百人。
有海村（预备队），山县昌景、高坂昌澄，一千人。
鸢巢山，武田信实（川洼信实，武田信玄之弟，一千人。
医王寺山（武田军本阵），武田胜赖，三千人。
城后方，甘利信康、小山田信茂，两千人。
十一日清晨时分，武田军进攻开始。
十三日清晨，织田信长军三万人出岐阜城。傍晚织田信长在热田神宫泊宿，作战胜祈愿。夜间武田胜赖命金山众掘地道攻长篠城，武田军占领服部曲轮与瓢丸。
十四日织田信长军进入冈崎城。武田胜赖攻打本丸不胜，又接到织田信长亲自到达三河的消息，下令停止强攻。
十五日凌晨时分，奥平贞昌清点城内物资与人员。长篠城守城士兵仅余七族五老十五人、奥平一族十四人、其他武将三十五人、杂兵七十人。粮食仅能维持四天。杂兵鸟居强右卫门胜商自告奋勇出城求援。
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