江戶忠通見上杉軍兵力強悍，自知難以抗衡，只好在收攏敗軍后，固守在本據水戶城不出，意圖依托堅固的城防來拖延時間。

    可上杉定虎本就是東國少有的名將，自然不會給江戶家任何喘息的機會，她在率軍包圍水戶城后就立即開展輪番猛攻。

    由于水戶城位于那珂川以南、千波湖以北，還是連郭式的繩張。即本丸、二之丸、三之丸、西之丸（下之丸）、出丸等設施并列配置的建筑方式。正面防御得到加強，但本丸的側面和后面的防御卻相對薄弱了。

    好在水戶城南北被那珂川和千波湖包夾著，所以并不用擔心被四面圍攻，只需要加強東面和西面的防御即可。

    然而，這只是局限于純冷兵器交鋒的情況下。

    此時的上杉軍已經裝備了大量的鐵炮、大鐵炮，甚至還有少量的佛郎機炮。

    于是，上杉定虎就對己方參陣諸將做出了以下分配:

    佐竹義昭、水谷正村、真壁宗干、土岐賴藝、土岐卜仙、小田氏治、笠間時廣、野口光晴、金子為廣等常陸諸將負責攻打水戶城最西端的西之丸；

    長野業正、加地春綱、金津義舊、倉賀野尚行、和田業繁、浦野重成、小幡景定、高山重俊、齋藤憲廣等上野諸將負責攻打最東端的三之丸；

    三田綱秀、大石定久、成田長泰三部負責收集船只，在水戶城北面的那珂川進行佯攻；

    安保泰廣、山上氏秀、廣田直繁三部負責收集船只，在水戶城南面的千波湖進行佯攻；

    其實，上杉定虎也用不著安排主攻、佯攻。此時的上杉軍，算上常陸諸將的軍勢，兵力已經達到了九萬五千余眾。

    就算擠，也能把固守在水戶城里的江戶軍全擠死。

    在上杉定虎的一聲令下，上杉軍各部就爭先恐后的對水戶城發起了攻擊。有了佛郎機炮的助力下，水戶城的大手門更是僅僅支撐了不到半刻鐘就被轟開。

    還沒等水戶城的守軍堵上大手門的缺口，上杉軍就如同黑色潮水一般突破了大手門，并大量涌入了水戶城之中，將三之丸的江戶軍殺得是四下逃散。小幡彥定、谷田部雅胤等數名江戶家重臣也在混戰之中先后被上杉軍討取。

    而水戶城的二之丸也沒能支撐多久，盡管守將春秋通式率部拼死抵抗，依然無力扭轉不利于江戶家的戰局。

    最后，春秋通式所部的三百余軍勢盡數被討取，二之丸也隨之陷落。