天文十六年，十一月二十日。
虽然武田晴信和上杉政虎在幕臣石谷光政的斡旋仲介之下暂时达成了和睦，但双方的小动作可并没有停止。武田晴信即便身在诹访郡还是派遣家臣调略善光寺平周边的国人领主们，特别是如实际支配善光寺地域的葛山城落合家。
此次武田晴信打算两线同时作战，武田晴信自己亲率大军攻向伊那郡和筑摩郡，武田信繁则是率一支偏师攻略北信浓诸郡。
武田晴信以熟知伊那郡地理的小笠原信贵为先导役，从诹访郡一路向着伊那郡重镇高远城快速行军。
才恢复旧领不久的高远赖继在听闻武田晴信率大军前来征讨自己后吓得是魂飞魄散，当即与藤泽赖亲等人一同弃城逃往下伊那郡的铃冈城，去投奔小笠原信定了。
武田晴信在夺回重镇高远城后，又连克春日城、殿岛城、荒神山城、龙之崎城等地，将屡次反叛的上伊那众国人领主中的伊那部重亲、沟口正庆、黑河内政信、小田政则、殿岛重国等人全部诛杀。
之后，武田晴信又趁胜率军南下进入下伊那郡。其中，片切家、饭岛家、上穂家、赤须家、大岛家所组成的春近五人众皆慑于武田军的兵威，为了保全家名存续，纷纷向武田晴信投降。
十一月三十日，武田晴信率一万一千余军势将铃冈城、松尾城团团包围起来。
而小笠原信定并不打算一直固守在城内，意图趁着武田军立足未稳之际将其击退。于是，小笠原信定、知久赖元等人便居高临下痛击作为客军的武田军，使得武田军的先阵损失惨重。
愤怒的武田晴信随即督阵猛攻，麾下将士皆拼死作战，终于攻破铃冈城的一角，并最终从缺角处攻入，将铃冈城攻落。松尾城则是在小笠原信贵、小笠原信岭父子二人的劝说下开城投降。
小笠原信定自知无法继续抵御武田军的侵攻，只好放弃领地逃往远江，前去投奔同族的高天神小笠原家。知久赖元、高远赖继、藤泽赖亲等人则是在兵败之后就率残部逃往知久家的居城神之峰城，但是在途中遭到武田军的追击，被讨取了一百余人。
武田晴信随后在安排小笠原信贵、小笠原信岭父子二人返回旧领松尾城后就攻入了知久赖元的领地，并且还烧了神之峰城附近的文永寺。
知久赖元见周边的下伊那郡国人领主们并没有救援自己的意图，便判断自己的兵力寡少的情况下根本无法继续坚守下去，只好开城向武田军投降了。
然而武田晴信可并不打算就此放过知久赖元、高远赖继、藤泽赖亲等人，就勒令他们于河口湖的鹈岛切腹自尽，其领地全部没收。
由于武田晴信在伊那郡不断的胜利，下伊那郡的下条家、江仪远山家、座光寺家等国人领主又见风使舵，像墙头草一般争相倒向了武田家。
而割据南筑摩郡的木曽家也无法继续独善其身了，随后就降服于武田家的军门之下，筑摩郡、伊那郡由此被武田家全部平定。
与此同时，武田晴信派遣驻守在深志城的武田信繁、小山田虎满（小山田昌辰、上原昌辰）、松尾信是（武田信虎五男）、大熊朝秀等人开始攻略北信浓埴科郡的要冲尼饰城，一旦武田家攻略成功，就掌控了川中岛至饭山一线的军事据点。
起初由于尼饰城的城郭坚固，武田军一直无法将其攻落。武田晴信随后致信给武田信繁、小山田虎满、松尾信是等将询问战况，激励他们争取尽早攻略成功，并宣布自己在讨平伊那郡之后将亲率大军前来支援。
而这时，武田信繁、小山田虎满、松尾信是等将见尼饰城久攻不下后只能使用一种新武器——从南蛮、琉球传来的铁炮，命令其麾下军势使用铁炮对固守在城内的东条军开始频频展开射击。
北信浓诸将当时从未领教过铁炮的威力，在听到这一种声音后皆吓得失魂落魄。当地的领民们更是连忙收拾家中的钱财口粮，仓促逃入深山密林之中躲藏，有些甚至连自己的孩子都舍弃不顾了。
结果在武田军的铁炮攻势之下，导致东条军人马惧惊，阵型大乱，惊慌失措。因抵挡不住武田军的铁炮攻势，东条军士气低落，城主东条信广发觉无法继续坚守下去后就只能率残部弃城逃往越后方向。
武田信繁、小山田虎满、松尾信是等将在夺取尼饰城后就不做追击，与武田家旗下的国人领主西条治部少辅等人一同对尼饰城进行大规模普请。
之前刚刚回复旧领的北信浓诸将村上义清、岛津忠直、须田满国、井上清政等人闻讯后大惊，再次舍弃旧领带着族人家眷纷纷逃往越后。之后的武田军在武田信繁的率领下，一边迫降北信浓诸郡的国人领主，一边趁势将势力延伸至水内郡、高井郡。
上杉政虎得知武田军不断在北信浓诸郡攻城略地后虽打算立即整军，试图驰援高梨家、泉家等己方旗下的国人领主们。但由于此时即将入冬，一旦战事迁延日久，信越边境就会被大雪封锁，越后上杉军将被切断退路和粮道。故而上杉政虎也就只能眼睁睁的看着武田家撕毁和约继续对北信浓诸郡用兵。
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