长筱合战，对于武田胜赖来说，是一幕不得不出演的悲剧。他以外姓回归本宗，担任家督后见，威望不足以服众，面对其父武田信玄留下的诸多骄横的老将，必须打赢一场决定性的战役才能使自己的宝座稳如泰山，为此他只能屡屡发兵东进，寻找与织田、德川决战的机会。然而此时织田信长已从畿内乱局中腾出手来，统率数万大军支援德川家康，相比之下，武田军兵力既寡，士卒也因顿兵坚城长筱之下而日显疲惫，从纯军事角度来说，胜赖实在应该退兵，但从政治影响来考虑，他却可悲地不得不经此一战只要一退，立刻威信扫地。

正因如此，武田军中诸名将，比如山县昌景、马场信房（信春）等人从家族利益考虑，均认为以避战退却为最稳妥的方案，然而武田胜赖在亲信长坂钓闲斋、迹部大炊助的支持下，却在长筱以西的鸢之巢山等砦留下部分兵马，主力迎着织田、德川联军西进，直杀向设乐原。

设乐原北有太山，南有丰川，中夹宽为两公里的平地，织田军就在这一地域，凭藉浅浅的连子川，在西岸布阵。此外织田信长还在连子川岸边修建起数道防马栅这种种布置的目的只有一个，就是最大限度地削弱闻名天下的武田骑马武士的突击力。

为了引诱武田军出击，织田信长还考虑让重臣佐久间信盛前往诈降，而德川家臣酒井忠次则提出，派小股部队绕路奇袭鸢之巢山，定可解长筱之围。信长当时加以断然拒绝，至夜却突然密令酒井忠次率两千三河精兵，并己部五百铁砲手，趁夜色秘密南渡丰川，东进奇袭鸢之巢山。

战斗在五月二十一日清晨六时展开，武田军利用骑兵优势，对织田和德川的设乐原阵地展开了汹涌的一波又一波的强大攻势。首先是左翼先锋、打着黑底白桔梗旗的山县昌景队攻击德川军，然后是中央先锋内藤昌丰队攻击织田军泷川一益部，右翼先锋马场信房队攻击织田军佐久间信盛部。

上述三支驻守在防马栅附近的联军长柄（长柄枪）部队一遭到武田军攻击，立刻收缩回防马栅后面。而几乎同时，预先布置在栅后的三千铁砲齐声鸣响，武田军先锋伤亡惨重，被迫退回，换由第二阵继续冲锋。同时，武田胜赖还命令山县队残部从连子川下游迂回到德川军侧面，杀入突出在防马栅外的德川先锋大久保七郎右卫门忠世与其弟治右卫门忠佐阵中。大久保兄弟英勇奋战，与武田军前后进退拉锯达九次之多。

武田军第二阵由武田胜赖的叔父逍遥轩信廉，以及小山田信茂等将统率，在连射的铁砲面前，同样铩羽而归。然后是第三阵，主力为上野国有“赤武者”之名的小幡队，大将小幡上总介信重身先士卒，却落得个中弹丧命的下场。德川军石川数正、榊原康政、内藤正成、本多忠胜等将率两千步兵趁势从防马栅内冲出，追杀残敌。

然而直到这个时候，武田胜赖却仍旧执迷不悟，发动了第四次自杀性的进攻。第四阵由武田典厩信丰（武田信繁之子）等将统率，都穿黑甲，打着黑色旗帜就在此时，传来了鸢之巢山被酒井忠次奇袭攻陷的消息。

经过了三个多小时的激战，因为马场信房、内藤昌丰、穴山信君等名将的奋战，武田军已经突入织田、德川联军阵中，连续破坏了两道防马栅。但因为地面杂草丛生，坑洼不平，并且堆满了尸体，使他们很难快速集结力量，扩大战果。杀至下午一时左右，鸢之巢山失陷、后路被断的消息使武田军士气崩溃，名将山县昌景首先中弹战死。

织田信长准确把握战机，命令全军从防马栅后杀出，开始最后的总突击，德川军也从侧面展开夹击攻势。武田氏名将纷纷倒在设乐原上，除小幡信重和山县昌景外，还包括横田备中守高松、真田源太左卫门信纲、真田兵部昌辉、土屋右卫门昌次、高坂源五郎昌澄等数十人。

大败亏输的武田军向凤来寺方向奔逃，联军从后追杀，内藤昌丰于途中战死。下午三时，马场信房亲率三十骑殿后，在猿之桥边目送武田胜赖安全离去后，自杀性突入敌阵，枪挑织田军四、五将下马，然后壮烈牺牲。

武田信玄毕生以顽强敢战的家臣团自傲，他曾经说过，坚城并不可恃，人才才是最重要的“人是城，人是砦，人是垣”。经过长筱合战，武田氏无数名将战死沙场，信玄亲手组建的家臣团濒临崩溃边缘，存者无不离心背德，甲斐武田氏就此日薄西山，逐渐走向灭亡。

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