一开始，吉川元春、穗井田元清等人只是以为中岛元行是因风大稍稍后撤，并没有太放在心上。等到武田信歆所率的两百余名骑马武士在毛利军后阵发起突袭之后，吉川元春很快就意识到是上杉军发起反击了，当即下令各部准备迎战。
但是，因为风大的缘故，导致毛利军各部都无法在短时间内进行收拢。而这时的上杉军已经向毛利军的前阵发起了勐攻。
在混战之中，担任上杉军先手役的岸信宗所部无不奋勇当先，他所率的四条上杉家旗本众更是死战不退。而毛利军各部则是因上杉军的前后夹击乱成一团，根本无法组织起像样的反击。
很快，毛利军的中岛元行、平贺元相、三村亲成、杉原盛重、山内隆通等部先后被上杉军打得丢盔弃甲，抱头鼠窜。
在顷刻之间，毛利军兵败如山倒，内藤昌丰、武田信歆、大西赖武等人则是痛击崩溃的毛利军。此时，四条虎定才下令全军出击，向毛利军发起致命一击。
作为这支毛利军战力最高的清水宗治所部也好不到哪里去，在邻近的友军接连被上杉军击溃后，不少骑马武士甚至连马都来不及骑，只有被动挨打的份。
毛利军前有内藤昌丰、岸信宗、大西赖武等将，后有武田信歆，两万余毛利军不堪夹击，被上杉军穷追勐打了二十余里。宇都宫丰纲、中岛元行、植木秀资、平贺元相、三村亲成、杉原盛重、山内隆通等毛利军有力武将皆在混战之中被上杉军所讨取。
吉川元春、穗井田元清、清水宗治等人仅率三千余人向西不断逃亡，好不容易摆脱了尾随的上杉军。
此刻的这支毛利军的残兵败将可谓是人困马乏，他们好不容易即将进入备中境内，但又遇上了从天神山城南下前来驰援四条虎定的诹访胜赖。
诹访胜赖可不会放过这样一个能立下大功的机会，当即率军向毛利军发起攻击。结果，毫无悬念，毛利军再度被上杉军击溃，毛利军副将穗井田元清被俘。吉川元春、清水宗治二人为了保全自己，只好放弃夺回穗井田元清的想法，就率残部直接逃入了邻近备后的备中神户山城之中才得以有喘息之机。
四条虎定见己方已经击溃了毛利军后随即向诸将下令：“敌军肝胆俱裂，不能让他们有机会收拢败军！”
四条虎定话音刚落，就连内藤昌丰、岸信宗、大西赖武等将都震惊了，倒不是四条虎定的主意有什么问题，落水狗自然是要痛打一番的，不然的话他们怎么能解气呢？
只是最不同寻常的是，此等豪言壮语竟然是出自先前胆怯的四条虎定之口。看来，一只绵羊在一群勐兽的助威下，也是能硬气不少的。
既然总大将都发话了，上杉军各部自然是要鼓起余勇，勐追毛利军溃兵的。
于是，上杉军就趁着龟山城外的大胜，不断向西进军。很快就收复了先前被毛利军攻落的德仓城、石山城、龙之口城、富山城、船山城、明禅寺城等地，甚至还将备前、备中两国境目地带的扶川城、高松城、加茂城、冠山城等地先后攻落。
经此一役，上杉军虽然没有讨取或俘获毛利军总大将吉川元春，但狠狠打击了毛利家的嚣张气焰，同时也发现了毛利军并不是像传闻中的那样骁勇善战，而是以一群乌合之众所组成的。
不仅如此，上杉军也给吉川元春留下了一个挥之不去的心理阴影，以至于一有风吹草动，就以为是上杉军袭来。