最期まで裏切られ続けた勝頼
この流れのなかで翌天正10年（1582）正月、信濃（長野県）の国衆で勝頼の妹婿の木曽義昌が織田方に寝返った。これを機に信長が武田領への侵攻を命じると、嫡男の信忠らが攻め入って簡単に攻略してしまった。
その理由を前出の本多氏は、「高天神の在城衆は武田氏のほぼ全領域から集められていたため、勝頼が後詰することなく、城兵を『見殺しにした』という怨嗟の声が領国内に広まっていたのである」と記す（『徳川家康の決断』中央公論新書）。
とはいえ、勝頼も座して死を待っていたわけではなく、あらたな本拠地として新府城（山梨県韮崎市）の築城を開始し、裏切った木曽義昌を討伐するために出陣した。
しかし、信玄の娘婿で武田一門の穴山信君（このころは出家して梅雪と名乗っていた）に叛かれ、勝頼の庶弟の仁科信盛が守る高遠城（長野県伊那市）は落城して信盛は戦死。追い詰められた勝頼は完成前の新府城に火をかけ、譜代家老衆の小山田信茂が守る岩殿城（山梨県大月市）に向かうが、最後に頼みにした信茂にも裏切られてしまう。
ついには3月10日、織田信忠の補佐を務めていた滝川一益と川尻秀隆に攻め込まれ、正妻の桂林院殿、嫡男の信勝ほか、付き従った近臣たちとともに自害し、名門武田氏は滅亡した。
同じ「滅亡」でも、今川氏真のように命が助かり家も存続したのとまったく違って、すべてが消滅する慈悲なき滅亡。信長の酷薄な読みの深さには恐れ入るしかない。だが、その信長も、勝頼が自害して3カ月もたたずに本能寺で自害するのである。