正当夏季，午后的暴雨说来就来，说停就停。老天似乎也在帮织田信长的忙，风向是由西向东，狂风卷着豆大的雨点直往今川阵营袭去。于是织田信长仰天长啸，挥舞长枪，立刻军号声一齐吹响，织田三千兵马如同下山的猛虎一般扑向今川本队。
今川军仓惶迎战，但他们迎风而立，睁眼都很困难，更别说拿起武器战斗了。而义元本人听到阵外的厮杀声，一开始还以为是军士吵闹，正想遣使呵斥，听闻敌军来攻的消息后，才匆忙穿上铠甲，拔刀指挥战斗。因为布置分散，今川军很快就被集中全力的织田军层层击溃，等到下午二时左右，义元眼看难以取胜，就跨上战马，在亲卫三百人的保护下向东退却。
织田信长大声吼道：“不必多所杀伤，只要砍下义元的首级，我们就胜利了！”一马当先，猛追义元。因为暴雨的缘故，山路相当泥泞，义元退却的速度也很缓慢，他大概跑出一公里左右，就被织田军追上，此时身边剩下了不到五十人。织田信长的马迴众服部小平太春安首先追上义元，挺枪就刺，义元返身迎战，砍伤了春安的膝盖。另一名年轻武士毛利新介良胜随即冲上，以二打一，终于刺倒义元，砍下了他的首级。据说义元临终前还死死咬住良胜的手指不放，他肯定是死不瞑目的吧……
桶狭间之战以织田方的全面胜利而告终。仔细回顾整个战役过程，以寡破众带有相当的偶然性，神化信长者往往把大高城、桶狭间、夜半出阵、父老犒军甚至天降暴雨，都算在织田信长身上，说那全都是他预先布设的计谋，倘若果如其言的话，信长不是一代英雄，而变成彻底的一个妖人了。
根据战前织田家的会议过程，以及战时的行军路线可以看出，织田信长几乎直到最后一刻才判断出今川义元本队的方向，而在桶狭间这个局部战场上，利用天候和地形之便利，以三千人击破五千人，本身并不算是军事史上的奇迹。
其实织田信长致胜的关键主要有两点：一是抓住战机，集中主力打击敌方的指挥中心，二是孤注一掷，死中求活。而就今川义元来说，他的失败完全是轻敌大意所致，当然，行军迟缓，以及将本队驻扎在狭窄的山道上，也是导致最终人头落地的重要因素。
战斗的道具和仪式
战斗中用于发号施令的道具，日本古代和中国古代非常近似，主要有号、钟和鼓。号即吹奏乐器，经常使用的是法螺贝；钟的形制类似于锣；鼓的全称为“背负太鼓”，一人背负，一人敲响。
古人相信，战争的成败系乎天运，因此在出阵前要举行一系列仪式，以向上天祈祷成功。日本古代最重要的是所谓“三献的仪式”，即大将上阵前食用打鲍、胜栗、昆布三种食物，在进食的时候，让儿童歌唱此三品的名字，取其谐音，为“打って，勝って，喜ぶ”，意即战胜喜悦。此外，在大将出馆（城主居邸）的时候，要在馆门前的地上放置包丁（一种菜刀），大将踏过包丁，以示“将踏刃而前”。最后，在出阵前，家臣们还往往会开连歌会来祈祷胜利。