1562年，德川与武田联手灭掉今川家后， 由于两家领土相邻面积更大了，所以关系也日趋恶化。
　　到了1572年，武田信玄加入信长包围网，并成为支柱；而德川家康是信长唯一的盟友。两家的冲突已不可避免。

　　1572年10月，就在信长为包围网焦头烂额时，武田信玄为了实现其据京都而布武天下的梦想终于出兵，率武田与北条联军共25000人从信浓攻入远江，武田四名臣之一的山县昌景率军5000进攻三河，秋山信友率军2000进攻美浓的织田领地，同时武田家的水军也从骏河出发，军容极盛。

　　织田信长（左）和德川家康当然大为焦虑。

　　 左：此时织田信长正在被响应幕府将军足利义昭号令而起兵的越前朝仓氏（左）、近江浅井氏（右）、本愿寺家的一向宗僧兵（下）围攻。
　　 右：而德川家康的兵力只有1万人，除去各城的守兵，实际能调用的兵力只有8000人。

　　信长因为各地战况的紧迫，仅派出了由佐久间信盛和平手凡秀率领的3000援军。

　　转眼间，远江国内德川家的城池大半陷落，武田的军锋直逼家康的居城滨松城。
　　鉴于实力相差悬殊，家康决意守城不出，准备在坚守中等待战事的好转。

　　然而，武田信玄竟然绕过滨松城，直接进攻三河。这令家康立即陷入危机。如果仍不出战，任由武田军攻下三河，将被切断与织田家的联系而陷入包围中，到那时德川家的灭亡就只是时间的问题了。

　　12月12日，当武田军的细长队伍通过滨松城西北方的三方原高地时，家康决定冒险出击，从背后突击武田军，希望一鼓作气打乱武田军的阵脚。
　　但可惜对手是用兵如神的武田信玄，信玄察知家康的行动后，立即命令全军反转，后队改前军，前军变后队。当家康赶到三方原时，吃惊的发现训练有素的武田军已列成鱼鳞阵在恭候。此时已不能撤退了，家康只好背水一战，以鹤翼阵突击武田军。

　　德川军虽然突破了武田军的前阵，但在武田家天下闻名的骑兵队的突袭下终于无力抵抗,织田军率先崩溃,平手凡秀战死,进而德川军团也全面崩溃。

　　左：号称军中最勇猛的大将、德川四天王之首本多忠胜；中：被吓得半死的德川家康；右：德川四天王之一的神原康政。
　　家康居然被山县的赤甲骑兵吓得流尿（一说是拉大便……），狼狈地逃回滨松城，闭门不出。这是家康一生中最大的惨败。
　　但是,这一战也令德川家康名扬天下,因为德川军的勇猛令武田信玄大为吃惊：德川军士兵的尸体如果背朝天,则头朝着武田军方向；若头朝德川军方向，则一定是面朝天。也就是说,这些士兵全部是在进攻中战死的。
　　随后武田军又攻下三河的野田城，形势一片大好。但就在此时，武田信玄突然发病，病势严重，次年在回甲斐的途中病死于信浓国的驹场。

　　也有一说法是信玄在攻打野田城时守城大将管沼定盈为安抚军心夜夜吹笛……

　　而信玄亦为了观察敌情前往聆听……

　　但被城中埋伏好的铁炮手狙击而负重伤……

　　然后为了掩盖已受伤的事实与野田城匆匆讲和，在归国的途中怀着争霸天下的雄心伤重而亡。黑泽明的名篇《影武者》即采用了这种异说。

　　这不但导制了信长包围网的破裂，而且使德川家幸运的免于灭亡。