Takeda, wraz z Kansuke Yamamoto (1501-1561), opracował strategię ataku na Kenshina. thumb|left|430px|Kuniyoshi Utagawa (1797-1861), Kawanakajima 1561 Masanobu Kōsaka opuścił Kaizu z 12 tys. ludzi, prowadząc ich na tyły Saijo, chcąc zepchnąć Kenshina na drugi brzeg rzeki, gdzie czekał Takeda z 8 tys. wojowników, ustawionych w formację kakuyoku („skrzydło żurawia”). Uesugi dzięki zwiadowcom dowiedział się o planach Shingena i zszedł ze swoim wojskiem nad rzekę. Wojska Kenshina wkroczyły na równinę na zachód od wojsk Shingena.
Siły Kenshina atakowały falami, gdy oddział słabł lub został rozbity, był zastępowany kolejnym. Formacja kakuyoku była zadziwiająco mocna, jednak dowódcy Takedy ginęli jeden po drugim. Gdy Kansuke Yamamoto spostrzegł, że jego plan się nie powiódł, wdarł się w szeregi przeciwnika. Źródła podają dwa różne powody śmierci Yamamoto: po otrzymaniu 80 ran postrzałowych miał zginąć w nierównej walce lub, według drugiej wersji, popełnić seppuku. thumb|Wachlarz bojowy W końcu siłom Uesugiego udało się przedostać w pobliże punktu dowodzenia Takedy. Miał wtedy miejsce jeden z najsłynniejszych pojedynków w historii Japonii.