天正十年（1582年），织田信长发动了他这一生中最后一次大规模远征，是为甲斐征服战。事情起源于当年二月，武田氏重臣木曾义昌把弟弟上松藏人义 丰送往岐阜，表示愿为内应，留镇岐阜的织田氏家督织田信忠立派快马将此事禀告信长。信长大喜，就派信忠为主将，整合各方兵马，并联络三河德川氏和相模后北 条氏，三面夹击，准备一举灭亡甲斐武田氏。
木曾氏本是信浓豪族，与村上、诹访、小笠原并称“信浓四大将”，后来臣服于武田信玄，信玄将女儿下嫁给义昌，待如一门。长筱之战后，武田胜赖的威望 一落千丈，尤其在与后北条氏反目相攻，以及被德川氏攻克坚城高天神而不往救援两件事上，更使家臣们离心离德。木曾义昌看到天下大势已无法扭转，于是在织田 （神户）信孝的努力下，主动归降了织田氏。
武田胜赖听说木曾信昌叛变，极为恼怒，果然征集一万五千大军，离开新府——武田氏原来的主城在甲府踯躅崎馆，新府是胜赖新建的本城——气势汹汹杀往 信浓木曾口而来。然而他的速度快，织田军的速度比他更快，胜赖还没赶到木曾口，侧翼的伊奈口就已经被织田军先锋泷川一益、河尻秀隆占据了，要隘泷泽砦、松 尾城等先后陷落。
侧翼被敌切断，武田大军被迫向后退去，一溃千里。织田方将领森长可本来受命进军木曾口，支援木曾信昌，赶到目的地一看，却不见一个敌人的踪影。织田 军进入信州，第一次遭遇到的有规模的抵抗是来自高远城守将仁科盛信。仁科盛信是武田信玄的第五个儿子，过继给信浓名门仁科家，据说他勇猛善战，并且为人公 正平和，深受领民爱戴，当地遂有民谣，对比盛信和他的前任武田胜赖（胜赖在归宗前曾镇守过这一地区）：“武田殿下贪于得，吾民岁取难为食，仁科殿下慈悲 深，所获成山感大德。取彼身家延尔寿，我祈天道有其直！”
织田信忠派使者前往招降仁科盛信，反被砍了脑袋，只得挥师强攻。双方恶战到三月二日，织田军终于攻入高远城本丸，最后把仁科盛信及其麾下十八将包围 在居馆内。当时织田信忠身穿金襴阵羽织（武将披在铠甲外的短外套），倚着一株梧桐树指挥战斗，正当此时，忽有一名三十多岁的女人，穿着红色铠甲，手提薙刀 冲杀出来，且战且呼：“我乃诹访（指武田方将领诹访胜右卫门）之妻，谁来与我一战！”竟然连杀七八人，直冲到信忠身边，终因身陷重围，以薙刀自刺己喉而 死。
战况空前惨烈，最后织田方将领森长可亲自攀上屋顶，掀起顶板，命令铁砲朝内发射。仁科盛信自度终不得免，于是切腹，洒出肠子而死，时年仅二十六岁。据说后来盛信投肠之处，血痕久久不能灭尽；而织田信忠所倚的桐树，犹有刀痕纵横其上。
织田信忠杀入信浓的同时，德川家康也率兵进入骏河。面对德川氏的大军，继妹夫木曾信昌降敌以后，武田胜赖的姐夫穴山梅雪斋信君也在江尻城叛变。此外归降的大将还有朝比奈骏河守信置、依田源十郎信蕃等许多人。
众叛亲离之下，武田胜赖逃回新府，连夜召开紧急军事会议。新府肇建，设施不全，当然无法凭以据守，重臣真田昌幸（真田幸隆之子）主张退至上野吾妻郡岩柜城，老臣小山田信茂则主张守备天险岩殿山城，胜赖采纳了后者的建议。
小山田信茂先回岩殿山城准备，武田胜赖放弃新府，经韮崎、甲府，过笹子峠前往岩殿山。他前脚才离开，织田军随后就杀到了，放火将新府烧为一片白地， 然后一路紧追。三月九日，在笹子峠麓，小山田信茂突然起了反心，夺回人质，并命令士兵用铁砲攻击胜赖所部。胜赖只得逃往日川溪谷，部下五百余人纷纷奔散。 三月十一日，在织田方将领泷川一益的穷追猛打下，胜赖带着妻子儿女一起在天目山自杀，留下辞世句：“朦胧之月被云遮蔽。云逐渐散开，终于月落西山。”其妻 小田原氏的辞世句则是：“在晚春中渐次凋零，忧恨驻足于树梢花端。”
就这样，曾经纵横一方，威震天下的名门武田氏，在短短一个月内就灭亡了，最终连西上野的真田昌幸和小幡信贞（于长筱战死的小幡信重之子）也倒戈投向 织田氏。四月二日，织田信长亲自来到甲府，论功行赏，将甲斐封于河尻秀隆，信浓的高井、水内、更科、植科四郡封给森长可，上野和信浓佐久、小县两郡封给泷 川一益……他还把骏河一国赐予德川家康。
然而织田信忠却对小山田信茂的背主逆行大感厌恶，命堀尾茂助吉晴将其斩首。织田军还放火烧毁了供养武田胜赖遗体和窝藏六角氏残党的惠林寺，寺中长老快川绍喜自投火中寂灭，留下遗言：“灭却心头火自凉。”——这是禅宗经典《碧岩录》的偈子，此时用来确是应景。
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