這時，正在敗退的村上義清得知了板垣信方已經不再追擊并且正在首實檢之后，當即決定率本隊以及已經收攏的一部分敗軍卷土重來，給武田軍來個出其不意、攻其不備。

    結果，還在進行首實檢的板垣信方措不及防，完全沒有時間來組織兵力進行反擊。

    在一番混戰過后，板垣信方被村上軍的上條織部所討取。板垣信方所部的騎馬武士被討取四十余人、足輕被討取一百五十余人。

    隨后，村上義清更是趁著自己發起反擊后大勝，麾下軍勢已經士氣高昂，便決定再接再厲，意圖一舉將武田軍擊敗，將其逐出北信濃一帶。之后，他就率軍繼續攻向了武田晴信的本陣所在地。

    武田晴信眼下根本就沒有料到已經被板垣信方部擊潰的村上義清會在此時突然率軍出現，甚至有了一閃而過的驚慌。在迅速鎮定下來之后，武田晴信當即下令飯富虎昌、小山田信有等將分別從村上軍的兩翼進行夾擊，務必將其擊退。

    可村上義清見武田晴信本陣的旗印近在咫尺，根本不甘心再次敗走，便率麾下旗本七百余軍勢再度猛攻武田晴信的本陣。同時，原先正在四散潰逃的村上軍在得知村上義清發起反擊將板垣信方討取后，也從四面八方向武田軍本陣涌來。

    在戰斗中，村上家的旗本眾個個無不奮勇當先，死戰不退，導致遭到突襲的武田軍本陣很快亂成一團。

    甘利虎泰、才間河內守、初鹿野高利等多名武田家有力武將皆在混戰之中先后被村上家的旗本眾所討取，就連武田晴信本人在與村上軍的激戰之中被村上義清砍傷了右手。

    若不是村上義清的胯下戰馬被武田軍刺傷，恐怕武田晴信就有身首異處了。

    就在武田晴信萬分危急之時，武田信繁、教來石景政（馬場信房）、工藤昌豐（內藤昌豐）等將迅速趕到，聯合小山田信有部一同對村上義清的旗本眾進行夾擊猛攻。由于武田信繁、小山田信有、馬場信房、內藤昌豐等部死戰不退，導致村上義清幾乎寸步不得前進，只能眼睜睜的看著武田家的家臣們將已經受傷的武田晴信順利救走。

    武田家重臣小山田信有的領內由于冬季降雪較多，因此小山田信有所部非常善于應對這樣的惡劣天氣。故而在小山田信有的殿軍奮戰之下，武田軍這才得以脫離險境，成功逃離村上領。但是，武田軍也因此付出了被村上軍討取一千兩百余人的代價，余者幾乎是人人帶傷，同時還丟棄了不少糧草輜重。

    夕陽西下，照得上田原的平原上是一片血紅。一千兩百余武田軍與六百余村上軍的尸體交錯狼藉。

    雖然村上家獲得了上田原之戰的勝利，但也付出了小島重成、雨宮正利、牧島基永、屋代基綱、等諸多有力武將的陣亡。

    武田晴信在脫險后非常慶幸先前的英明決定——將笠原清繁的正室賜給小山田信有。看來舍得贈美人才能換來猛將效命。

    但是，被村上家擊敗后的武田晴信感到非常不甘心，繼續滯留在內山城一帶很久，根本不想承認自己已經在上田原一戰戰敗的事實。

    三十歲不到的武田晴信，第一次為了年輕氣盛付出了慘痛的代價。

    上田原之戰的結果給了武田晴信當頭一棒，武田家不僅敗了，甚至還付出了板垣信方、甘利虎泰兩個左膀右臂，順帶甲斐、南信濃的一千兩百余武士、足輕丟了小命。