就在村上义清攻打高梨政赖的同时，于中塔城蛰伏的小笠原长时也没有闲着，他认为收复府中一带的旧领时机已至，当即决定联系村上义清，希望能得到村上家的援助。
而村上义清眼下也急需有力盟友来牵制武田家，因此决定协助小笠原长时收复其旧领府中一带。
在得到村上家的一千余援军以及不少粮草辎重之后，小笠原长时便有了与武田家一战的底气，随即联络了稻藏家、冈田家、小岩岳家、岩冈家、大池家、二木家等原先隶属于小笠原家的国人领主、地头武士共计一千五百余军势，率先从中塔城出阵，进入府中一带；而后村上家重臣出浦清正（村上家庶流出浦家家督）则是率一千余军势布阵在御鹰山。
小笠原长时打算先出兵收复被武田家所控制的重镇要地深志城，于是派遣使者通知布阵在御鹰山的出浦清正，请他协助一同攻城，出浦清正也允诺将会助小笠原军一臂之力。
但是，武田晴信得知了村上·小笠原联军意图攻打深志城的消息后，立即快马加鞭，趁着夜色率马廻众进入了深志城，并且亲自坐镇此城。对于武田家来说，若是深志城失守，那么先前的付出将完全会付之东流，好不容易平定下来的诹访郡和上伊那郡也会再次不稳。
就在武田晴信出阵深志城的同时，他还派遣其弟武田信繁趁着村上义清正率大军攻打高梨政赖之际，去率一部分军势佯攻村上家的本据葛尾城，以此来达成围魏救赵的目的。
武田晴信的这两手安排完全出乎小笠原长时和村上义清的意料之外。在得到本据遭到突袭的这一消息后，村上义清感到异常畏惧，当即下令布阵于御鹰山的出浦清正无需继续援助小笠原家，火速率军驰援葛尾城。
不仅如此，村上义清在夺取了高梨家位于高井郡的领地之后立即停止了对高梨家的继续侵攻，他甚至慌张到没来得及通知与其一同参阵的长沼岛津家、赤沼岛津家、井上家、须田家、市河家等奥信浓诸将便连夜撤军了。这就导致了奥信浓诸将不再信任村上家。
翌日黎明，得知村上家撤军返回本领的消息后，小笠原长时也就只能逞逞口舌之快了。痛骂村上义清不遵守承诺，背信弃义的行为，甚至还说自己要是早知道村上义清是这副德行，恨不得早些与村上家对立的高梨政赖等奥信浓诸将一同攻灭村上家。
然而在失去村上家的援助后，小笠原军中上下皆感到恐慌不已，随后便相继逃亡。还不到一天的时间，小笠原军就不满千人了。
武田晴信看到这一情形，自然是乐不可支。他并不打算给小笠原长时任何喘息的机会，随即下令以马场信房和饭富虎昌为先阵，自己坐镇中军，攻向小笠原长时，算上上伊那众、西方众等国人领主们的加势，武田军共计八千余人，对外号称两万大军。
但是有个成语叫做“穷寇莫追”，然而小笠原长时就是一个很有战斗力的“穷寇”。
小笠原长时在这时候已经退无可退，再输就只能输掉自己一条命了。他在得知武田军正在气势汹汹向自己袭来消息后，并不打算就此退缩，而是决定拼死一搏，于是在野野宫一带等待与武田军进行决战。
临战之际，小笠原长时激励麾下仅剩的九百余军势说道：“呜呼，洁哉，吾兵士也。虽武田弱兵百倍于此，何惧之有乎？！”
可以说此时的小笠原长时意气昂扬，丝毫不把数倍于己武田军放在眼里，直呼其为“武田弱兵”。
而武田军的先阵才抵达野野宫一带不久，已经置生死于度外的小笠原长时就身先士卒的向武田军发起了决死冲击。
随着小笠原长时如同闪电般冲出，身后的上百名骑马武士自动展开，分成三路，如同狂风骤雨般卷进野野宫平原一带。而武田军先阵大部分是由步卒组成的，步骑在平川之地进行决战，步卒本来就处于劣势之中。特别是小笠原家本身就擅长弓马之道，对骑射也是颇有心得。
小笠原长时此时身着唐绫叠缀铠甲，抽出系于腰间的堂堂白柄太刀，不停地挥舞着前进。锋芒所向，无人能敌。或死或伤，不知其数。
之后，小笠原长时在先后斩杀了十多名身着大铠、胴丸的武田军步卒，使得小笠原军的士气为之一振，也极大激励了小笠原军上下的战心。
与此同时，在小笠原贞种（小笠原长时之弟）、小笠原清鉴（小笠原长时之弟，小笠原洞雪斋）、小笠原赖贞（府中小笠原家一门亲族）等人的殊死奋战之下，小笠原军以寡敌众，频频进击，如同亡命之徒一般。
武田军的先阵在遭到小笠原军的突袭下见势不妙，纷纷惊慌失措，四散而逃，完全无法抵挡小笠原军的左突右击。
作为武田军先阵的马场信房和饭富虎昌二人由于立足未稳，很快就在小笠原长时的凌厉攻势下最终崩溃。
小笠原长时趁势追击武田军先阵的败军，使得马场信房和饭富虎昌二人节节败退，完全无法组织兵力继续抵抗下去。小笠原军最终在野野宫一带先后讨取了武田军三百余人。
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