然而，第一波赤备骑兵刚冲到敌军营寨前时就被防马栏挡住了，这时织田、德川联军的铁炮队透过防马栏，向冲来的武田军骑兵开火。这便是信长发明的新战法——“三段击”，具体操作是以三人为一个小组，先由最前面的士兵射击后退至队伍后方装填弹药，然后第二名、第三名士兵依次上前开火，三人交替装弹、开火，如此循环往复，使原本射击一次需要一分钟甚至更久的铁炮威力一下子提升了三倍。
在三排铁炮开火之后，冲上来的武田军赤备骑兵或被铁炮打死，或被马踏死，或战马受惊将人掀下摔死，损伤极大。很快，第一波骑兵的冲锋就被粉碎了。
由于第一波骑兵进攻受挫，武田军第二波骑兵上阵，开始冲锋，第二波骑兵配合第一波骑兵的余威冲破了第一道防马栏，但是却在第二道防马栅前受阻，无法继续推进。
不久，第三波骑兵发起冲锋，接连冲破联军第二道和最后一道防马栏，立于敌军阵线中央，作势中央突破，直逼织田军本阵。见此情景，信繁也率领第四波骑兵前往增援。
随后，信幸也率领最后一波人数最多的骑兵迂回到联军防守薄弱的左翼发起进攻，联军无法抵挡，连连后退。
“传令胜家、猴子和光秀，绞杀这支敌军！”信长得报后给兰丸下令。
“得令！”
此战信长十分重视，特意命令胜家、秀吉和光秀三个国主率军增援，三支部队与信幸手下的骑兵展开激战，勉强将其拖住。
过了不久，势如破竹的第三、四波骑兵杀入织田军本阵，信繁一马当先，挺抢直取信长。
信长见状大惊失色，身边的长定立即拔出太刀，护卫在信长身前，两军接战，场面一片混乱。
此时武田军第一波的赤备骑兵已于德川军阵前尽数战死，第二波、第三波的赤备骑兵也以本部人马伤亡过半为由私自撤离了战场，腾出手来的联军纷纷开始回援织田本阵，胜利的天平开始向联军一方倾斜。孤军奋战的信繁见无望杀死信长，不得不率部撤离了织田本阵，织田本阵总算是安全了。
“哼哼，这么长时间，武田军的气势已经不行了。快，传令全军，立即发起反攻。”
“是！”
见联军开始全线反攻，武田家家主顿时惊慌失措，也顾不得在前线作战的主力部队了，下令本阵迅速撤离战场。
本阵的突然撤离使得整个设乐原战场上的武田军官兵们一下子斗志全无，官兵们再也无心恋战，很快就演变成全线大溃退的局面，联军趁机在后掩杀，斩获极多。
放远望去，此刻的设乐原战场上只剩下信幸的队伍还在与敌奋战，但众寡悬殊，信幸很快便淹没在联军的洪流之中，左冲右突数次都无法突围，信幸身负七处伤，身边的士卒也尽皆战死。见自己凶多吉少，信幸一咬牙，以必死的决心挥舞自己手中三尺三寸长的太刀，连斩十多名敌军。
