在八条景定的建议下，上杉辉虎就打算先发制人，打算趁着武田军尚未抵达稻荷山一带时，立即布置好一部分军势进行留守。 当然，这样的重任辉虎就交给了栗林赖忠、村上义清、小笠原长隆、新发田长敦、庄田定贤、大川忠秀等将，让他们率六千军势继续留守在稻荷山一带，并令他们多树旗帜、多烧营火，以此来迷惑武田军，造成上杉军主力仍在稻荷山一带的假象。 而甘糟景持部则是担任上杉军的先阵，火速沿着千曲川南下，前往高野城一带。 至于稻荷山周边的医王寺城、龙冈城、田口城、汤原城、向城等城池兵砦尽数放弃，城中的守军也都随上杉军本队一同下山，这时的上杉军本队兵力有五万人。 不仅如此，辉虎还下令全军上下“人衔枚，马缚舌”，全军上下每人嘴里都叼着一根小木棒，战马的舌头也全都绑住，在寂寥月光的照耀之下，不发出一点声音，静悄悄地下稻荷山。 之所以辉虎如此谨慎，就是为了尽可能不让武田军掌握自己的行军动向，在武田军不知晓己方底细的情况下，出其不意攻其不备予以痛击。 在月色的掩护下，五万上杉军井然有序的在稻荷山下合流，并且沿着千曲川不断南下。 拂晓时分，大地上笼罩着一层浓雾，山谷之中完全看不到五万上杉军的一丝踪影。而与之相对的，武田信玄则是快马加鞭率军赶至权现山、大石川一带布阵。 等到第二天天明，旭日初升，浓雾渐渐散去，在花冈原一带布下阵势的武田信玄才听到附近有传来的马蹄声，随即派遣物见前去探查。 在经过武田军物见的一番探查之后，武田信玄这才得知秩序井然的上杉军已经不断迫近花冈原了，目前其先阵距离武田军只剩下不到三四町的距离，而如今武田军那一万迂回奇袭的军势至今仍然不见丝毫踪迹。 在得知上杉军大军袭来后，武田军上下皆感到惊惧不已。 还没等武田家诸将思考用什么应对之策时，辉虎就已经下令甘糟景持、大崎泰继、千坂景亲、桐泽具繁、鲇川清长等将率先以“车悬之阵”轮番突击武田军。 武田信玄只好仓促下令摆出“鹤翼之阵”来应战，并以铁炮、弓矢、大楯列在阵前，开始布阵。 然而，甘糟景持很快就想到了破阵的办法——每一名骑马武士身后都载着一名足轻，待靠近武田军前沿阵地之时，足轻下马攻向武田军前沿阵地的军势。 很快，甘糟景持就集中了两千余骑马武士突进至布置在鹤翼之阵前方的阵地，而后两千余名足轻轻装上阵，从武田军阵地的侧翼攻入。至于甘糟景持自己则是率一百名骑马武士以及一千名足轻继续从正面攻击武田军的阵地，意图吸引武田军的注意力。 由于鹤翼之阵前方阵地的武田军注意力皆在甘糟景持部身上，对甘糟景持部不断以弓矢、铁炮攻击。一时之间，花冈原上铳声震耳，硝烟四起，不断传出打刀击打的声音、战马嘶叫的声音，惊天动地，宛如一个修罗场。 在武田军的弓矢、铁炮反击之下，甘糟景持部被迫后退，换上大崎泰继所部继续朝着武田军前沿阵地发起突击。 也就在这时，甘糟景持派往武田军前沿阵地侧翼的甘糟尚政（甘糟景持长子）成功趁着硝烟弥漫之际突入了武田军的前沿阵地之中，并且击溃了手持大楯的武田军足轻。 随后，率领两千余名骑马武士的黑金景信也趁机攻入了武田军的前沿阵地之中。有了骑马武士的加入，导致武田信玄布置在前沿阵地里的铁炮也无法继续使用。 同时，武田军左翼的松尾信是所部也遭到了上杉军长尾当长部的突袭。在松尾信是所部后方的河漥信实见势不妙，当即率军突入，这才击退了长尾当长所部的攻势，解救了松尾信是部的危难。 尽管甘糟景持、长尾当长两部皆被武田军所击退，但是上杉军仍然从武田军右翼的武田信廉所部打开了一个突破口，上杉景信、长野业正、大井田氏景、仓贺野尚行、加地春纲等将轮番突入，使得武田军的鹤翼之阵开始崩坏。 这时，部署在武田军左翼的诸角虎定为了避免武田军本阵遭到上杉军的攻击，以及尽可能的保留武田军的有生力量，为迂回至稻荷山一带的一万武田军到来争取时间。 于是，诸角虎定就率领本部军势，高声呼喊着自己的名号，冲入了上杉军阵中，发起了决死突击。其中，诸角虎定完全不像年迈之人，接连挥舞着太刀，斩杀了途中阻挡自己前进的多名上杉军足轻和徒步武士，一时间上杉军的将士们竟然不能抵挡诸角虎定所发起的攻势。 当然，诸角虎定此举也引起了周边还在混战的上杉军诸将的注意。 之后，诸角虎定就遭到了长野业正、仓贺野尚行、加地春纲等将的集中猛攻。诸角虎定所部在抵挡了一阵后，终究因兵力寡少而崩溃，就连诸角虎定本人也在乱军之中被上杉军所讨取。 在得知诸角虎定阵亡后消息，大熊朝秀、城景茂也率麾下足轻、武士冲了上来，联合诸角虎定部的残余军势，继续与上杉军展开交锋，希望能撑到一万武田军的抵达。 但是，上杉军毕竟兵力雄厚。 武田军在收到上杉军不断的打击后，左翼军势几乎被上杉军所歼灭，河漥信实、松尾信是等将先后被上杉军所讨取。 就连右翼的诸角虎定、大熊朝秀、城贞茂等部也在上杉军的不断打击之下节节败退。其中诸角虎定的阵亡对武田军整体的士气影响最大，迫使武田信玄都做好了率旗本众逃回甲斐的准备。 然而，武田信玄最终还是打算再等一等，想等到饭富虎昌、马场信房等将率领的一万军势抵达花冈原，与自己前后夹击，击溃来犯的上杉军。