四月二十八日，武田军先锋抵达吉田城，德川家酒井忠次、水野忠重、户田左门等出城讨取数百人。直到武田胜赖本队到达，德川军退入吉田城固守。

五月一日，武田胜赖弃围吉田城，折返设乐郡，重新包围长筱城。

在这几天后，武田军猛攻长筱城，但均被击退。

到了五月六日，织田信长急行军抵达三河并进入冈崎城，信长信中还表示：对于战胜武田家，他信心十足。同时虽然是急行军突袭但是路过热田神宫时，依然抽空去祈祷了一番。

五月八日午后二时许，织田信长在冈崎城召开军议，详细说明各部队的部署位置，定下防守反击的策略，将决战战场定于设乐原。此时，长筱城的鸟居胜商突围到达冈崎城带来依然在坚守的消息。

织田信长在信中也表示非常惊讶，盛赞其忠勇。

然后告诉他两日之后大军就将与武田军展开决战，令其回城传命奥平贞昌持续坚守。

五月九日黎明前，织田信长、德川家康联军38000人从冈崎城出发。当日夜，联军克牛久保城。

五月十日联军入野田城。

五月十一日抵设乐原。德川家康于高松山设立本阵、织田信长于极乐寺山设立本阵，并命令手下各军就地修筑防御工事。

信长在信中表示这个计策是收到我兵围隈府城的启发。

五月十三日清晨，织田、德川联军完成防御工事的修筑工作，同时武田军主力撤围长筱并和联军对峙。

当日夜间，织田信长已经做好完全之准备，自夸：任其多少兵来，必将被毙于阵前。

为诱使武田胜赖进攻，他还指示佐久间信盛诈降，然而这时德川家臣酒井忠次提出夜袭鸢巢山砦以断其退路，织长准许。

五月十四日，天未明，德川方酒井忠次、松平伊忠等率军3000绕道向鸢巢山进发。

清晨，大雨骤停，设乐原在两天的大雨中早已是一片泥泞。

这时候信长在信中又是一阵自夸，如此泥泞的设乐原再加上他设置的防御体系，定叫他武田家来多少，没多少。

卯时，鸢巢山砦遭袭。同时，武田胜赖大军鹤翼阵向联军发动进攻，一番手为山县昌景。

不消多时，酒井忠次击破武田留守长筱的军势，进入长筱城，升起标志胜利的狼烟。

巳时前后（9-11时）武田家开始大规模进攻，山县昌景在突击大久保忠世队九次都未果之后转向德川军侧翼，武田二番手武田信廉上阵。

然后三番手小幡信贞队五百骑立于织田信长阵线正中，作势要中央突破。

四番手武田信丰与小幡信贞会合，内藤昌丰队、真田信纲队、真田昌辉队、原昌胤队则向联军阵地左右翼提前展开攻击。

巳时半，五番手马场信房从右翼发动进攻，土屋昌次、一条信龙、穴山信君诸队紧随其后。

其中内藤昌丰队以一千余人强势突破了泷川一益四千人的防线。

见泷川一益军溃不成军地后撤，织田信长自己都在信中说看到四千人竟然挡不住一千余人，当时杀了泷川一益的心都有了。

但是毕竟是在战场上，于是派出柴田胜家、不破光治与山冈景隆三队接应以稳住阵线。

局势一度危急到武田信廉队破坏了联军中央第一道防马栅栏，幸好是在第二道防马栅前被挡住。