大永元年（1521年）十一月三日，武田晴信（武田信玄原名）在其父武田信虎迎击今川军的饭田河原合战中出生于甲斐要害山城积翠寺，当时武田军正要与福岛军决战。为求胜利，或说取名胜千代。母亲为甲斐豪强将领大井信达之女（大井夫人）。父亲武田信虎是甲斐守护，也是个善战的人，平定了甲斐的战乱，统一了甲斐国。天文五年（1536年），武田晴信元服，受当时的将军足利义晴赐予“晴”字起名为晴信。一般所称的“信玄”是后来法号“德荣轩信玄”的简称。
天文五年（1536年）十一月二十一日，武田信虎率领众谱代家臣，合计兵力8000余人杀奔信浓的门户——信浓大井一族的平贺源心率3000人镇守的海野口城，几经波折却依旧不能攻下顽强抵抗的，一个月后时至凌冬武田信虎率军自海野口返回甲斐，武田晴信与其相随的仅三百零四人。结果武田晴信却带着其相随的仅三百零四人趁夜奇谋逆袭海野口城，最终攻破城池，俘虏守城方总大将平贺源心。虽然武田晴信完成以一敌十的惊人攻略，可惜其父武田信虎却对此反应冷漠，似乎预示着父与子的决裂。 天文二年（1533年），武田晴信与上杉朝兴的女儿政治结婚，不久后妻子病死。天文五年（1536年）七月，由今川义元牵线说媒迎娶了左大臣三条公赖之女为正室（三条夫人）。信虎作为水灾频发的甲斐的领主，脾气暴躁，滥杀无辜，并没有在内政上狠下功夫，而是将所有精力放在邻国信浓的攻略上。连年的粮食失收与征伐所带来的严重阶级性激化引起家臣百姓不满。而且武田信虎认为身为嫡长子的武田晴信不中用，一说是畏惧儿子武田晴信的才能将有一日取代之，想立武田信繁为继承人。前七年武田信虎想以到骏河学习为名流放武田晴信，幸亏三条夫人产下儿子武田义信，才度过危机。
为了确保自身的安全，武田晴信在家臣支持下，依靠饭富虎昌和老师板垣信方的帮助于天文十年（1541年）六月把父亲武田信虎流放到骏河国，交给今川义元看管，夺取了家督的职位权力，当武田晴信成为大名时，受到当地的人民热烈欢迎，从此开始了其传奇般的后半生 。 天文十年（1541年）六月，武田晴信放逐了父亲信虎，这个消息马上便传到了信浓国。诹访赖重和小笠原长时立马找到了机会，决定趁武田家多事之际乘火打劫，于是当月两家便聚起一万人的兵力，急行军杀入甲斐国内，武田晴信冷静部署，6000人的武田军有条不紊的于盐川河原设阵完毕，与以诹访部为先锋的联军展开了韭崎会战，武田军上下一心，经过激烈的战斗，斩获对方2700颗首级，联合军仓皇退回信浓。
天文十一年（1542年）春，北信浓的村上义清也开始蠢蠢欲动，而在韭崎战败的诹访赖重与小笠原长时对于因武田晴信的奇计而招致的失败颇不甘心，这三家再拉上筑摩郡的豪族木曾义在，号称“信浓四大将”的四家组成了一支为数1800人的联军，浩浩荡荡的杀入甲斐国内。武田晴信摆出积粮筑垒的防御架势迷惑敌人细作，却于三月八日，率领武田军8000人急行军九日上午到达了濑泽的佬表原，信浓联军立马草草做过一番准备，便于武田军开战，进过往复惨烈拉锯战，最终信浓联军败退，武田军斩获敌军1621个首级，其中包括知名敌将党野原车之介和津山监物。濑泽的急袭战，虽然经历了一番凶险，但最终还是以武田晴信的胜利告终。
信浓四大将联军的优势兵力，最终仍被武田晴信击溃，少年老成的武田晴信，带领着甲斐度过最风雨飘摇的时期，开始了信浓的大攻略。 武田晴信继承武田家后，制定一系列甲州法度，稳定国内秩序，加强生产，开发金山，国力日见强盛。同时他积极致力于展开信浓攻略，当时信浓主要有小笠原、诹访、木曾和村上四大势力。天文十一年（1542年），武田信玄以对流放武田信虎不满为名讨伐妹夫诹访赖重。由于诹访下社的高远赖继叛变，诹访军节节败退，七月，诹访赖重败降，不久自杀。九月，高远赖继不满未得到代表诹访家总领的神社大祝一职，攻入上社。武田信玄大怒，以诹访氏遗子也是妹妹（武田祢祢）的儿子六个月大的寅王丸为总领，出兵诹访 。
九月二十五日的安国寺合战，高远赖继败走。接着，武田信玄奇袭长洼城，活捉大井贞隆，并逼降了箕轮福城的藤泽赖亲，扫平诹访西方众藩。至此武田信玄已控制信浓国一大半地方。武田信玄任命板垣信方及其推荐的骏河人山本勘助治理诹访，并娶赖重的女儿诹访御料人为侧室。并且确定了武田家的守护神为“诹访大明神” 。
天文十四年（1545年），北条氏康进攻骏河东部，武田信玄向今川派出援军的同时，积极策划今川、北条间的和平工作，终于在三国间缔结了和约。次年，解除了后顾之忧的信玄大举进兵信浓。 武田信玄的侵攻引起信浓豪族的不满。天文十五年（1546年），佐久内山城大井贞隆之子大井贞清叛乱，武田信玄平叛进入北信浓，引发了与北信浓当地豪族猛将村上义清的矛盾，武田军平定诹访地区早就刺激了村上义清，村上军开始沿着千曲川侵入武田领地。
天文十七年（1548年）二月，武田信玄不顾周围的反对意见，在大雪中出兵信浓，意在攻取村上义清的根据地坂城地方。然而，十四日的上田原之战，可能是武田信玄一生中最大的败阵经历。雪中行军而来的疲惫之师，被奋战的村上义清军急袭，伏兵杀得武田军丢盔弃甲，武田信玄大败。武田信玄早期的辅弼重臣，号称“二职”的板垣信方、甘利虎泰双双战死；武田信玄本人也受伤，武田军回归甲斐。信浓守护小笠原长时趁机攻入诹访，诹访西方众纷纷反叛，武田信玄陷于不利。
七月，小笠原长时在盐尻峡布阵（史称盐尻峠之战），武田军从甲府出发，十九日发起攻击。在淡路守多田满赖等的奋战下，小笠原长时败走，后方的信浓小豪族再次归顺武田氏。小笠原军被截断归路，溃不成军。多田率武田军随后追击，占领桐原城。另一方面驻守内山城的小山田信有攻击倒向村上义清的佐久国人众，武田信玄亲自出马，占领前山城，建立了进军的据点。朝着制霸整个信浓国而大步前进着。 天文十九年（1550年）七月，在大町豪族仁科道外指引下，武田军分路攻入信浓。武田信玄攻占深志城（后来的松本城）定为信州主城，以马场信房为守备。另一方面因硬攻难以奏效，武田信玄召原信浓豪族海野栋纲子真田幸隆为家臣，展开了对村上义清控制下信浓豪族的拉拢劝诱工作，真田在北信浓奔走，徐徐但有效地动摇了村上义清的根基，瓦解了村上势力。九月，武田信玄趁村上义清与高梨政赖交战，攻击户石城，村上义清家臣多人反正。但户石城地形复杂，攻城失败。村上义清迅速与高梨政赖和解回军救援，村上义清与小笠原长时两面夹击再度击退了武田军的进攻，武田军后撤，横田高松等战死。（史称户石崩）
天文二十年（1551年）五月，村上义清出兵救援小笠原被保科仁信队所阻止。真田幸隆趁机攻取户石城，同时武田军攻破平濑城，小笠原势力滨临崩溃。天文二十一年（1552年）正月，高远赖继反叛失败自杀，五月小笠原长时离开信浓，到处流浪，无力复国。
至天文二十二年（1553年），武田信玄修建攻略信浓的军用道路，克服地形不利，武田军三路进击征伐村上义清，北条氏康也传令关东北条势支援，村上义清已难以抵御武田信玄的攻势，北信诸城陆续落城或反正。村上义清与小笠原长时一起逃往越后投靠长尾景虎（上杉谦信），由此引出了武田信玄与其终生强敌的精彩较量。至此“甲斐之虎”几乎已经称霸了整个信浓地区。 天文十九年（1550年）六月，嫁给今川义元的武田信玄的姐姐（定惠院）病逝。在此同时，武田信玄调解骏河今川，相模北条间矛盾。
天文二十三年（1554年），在太原雪斋斡旋下的三家互相建立姻亲关系，于善德寺三国会盟。（长男武田义信迎娶了义元的女儿，信玄的女儿则嫁给北条氏政，还有北条氏康的女儿嫁给今川氏真）。日本东部三大强国之间的同盟正式缔结了。三国同盟正式成立。从此北条可以全身心的致力于先祖早云三岛瑞梦的实现。今川则力图打通东海道，西上京都取代足利氏为将军。而武田也终于保障了侧背，信玄得以专心平定信浓。全力向西、向北，攫取富饶的大米产地。 由于村上义清、高梨政赖请求越后的长尾景虎（即日后的上杉谦信）支援，夺回领地，天文二十二年（1553年），长尾军在八幡与武田军交战。从此两军在北信浓川中岛地区进行了五次会战（1553年、1555年、1557年、1561年、1564），期间，长尾景虎继承了关东管领“上杉”姓氏，并于永禄四年（1561年）先后得到关东管领上杉宪政和室町幕府将军足利义辉的赐名，故又依次改名为上杉政虎、上杉辉虎，最终出家改名为上杉谦信。武田信玄和上杉谦信的五次川中岛大会战（史称川中岛合战），被认为是日本战国时期最惨烈的会战，由于双方势均力敌且都精通战法，总体上并没有决定性的战果，上杉氏保存了越后的据点，武田信玄也平定了信浓地区。
相对应的武田信玄被称为“甲斐之虎”，上杉谦信则被称为“越后之龙”。五次川中岛合战中最激烈和悲壮的战争在永禄四年（1561年）爆发。说到川中岛合战中，很多人想起信玄与谦信的对决那一幅绘画，但实际上，第四回川中岛合战是五次大会战中最激烈，悲壮的一次，且两位在战略和行军调配上，都是平分秋色。
永禄四年（1561年）六月下旬，上杉谦信从关东退兵归来，与此同时，陆奥会津的芦名盛氏和出羽的大宝寺义增的援军来到越后。在同年八月十六日，上杉谦信命长尾政景为春日山城的留守大将，而上杉谦信亲率一万三千大军向信浓进攻。而另一方面，武田信玄得悉上杉谦信的攻击信浓消息后，率领一万八千大军援助海津城的防备，向北信浓进发。同年九月十日，两军在川中岛爆发激战，上杉谦信占领妻女山为本阵，与武田军的海津城对峙。在九月十日早上，上杉谦信率兵渡过千曲川向八幡原与武田军对决。初时，武田军陷入苦战，但是得到武田奇袭队的支援，在侧翼夹击上杉军，使上杉军陷入劣势，伤亡惨重，最后往善光寺撤退。此战过后，武田军的大将武田信繁、山本勘助、诸角虎定、初鹿野源五郎、油川信连和三枝守直等有名武将皆战死，使武田军元气大伤。上杉谦信在九月十三日，在军中论功行赏，并感谢诸将在是次战役上的奋战，虽然上杉方的亲族在战争中皆战死，但亦杀退了武田军数千士兵而尤感大胜，在此一生也忘不了有功之将的名誉与忠节，并且赏赐金钱予有功之将。
而武田信玄在十月十一日，在土屋丰前守的感谢下，得到谦信的部份势力范围，武田信玄领有水内郡和田城和长池城的二百多贯的土地，而整合了战争中的利益，武田信玄是实质的胜利者。弘治元年逼降信浓木曾谷的木曾义昌，并将女儿许配给他。又陆续让儿子部将继承信浓各豪族的家督，进一步控制信浓各地。 永禄三年（1560年）桶狭间合战后，今川义元战死，继承者今川氏真懦弱无能。第二年第四次川中岛之战，武田氏又损失惨重，武田信玄逐渐改变战略。嫡男武田义信由于与武田信玄存有许多矛盾（如反对进攻内忧外患的今川氏），并在第四次川中岛之战中犯下大错，家中地位不稳。
永禄七年（1564年），武田信玄派遣山县昌景联合北飞弹豪族江马氏打败三木氏攻下飞驒，并在隔年以江马氏攻入越中，劝降松仓城主椎名氏，拿下越中新川郡地山城周遭，遂以江马氏嫡子辉盛担任城主。但是后来椎名氏不敌上杉谦信，江马辉盛改投上杉家，使武田信玄的越中战略失利。
永禄八年（1565年）正月，武田义信谋叛被发现，老师饭富虎昌为保护武田义信而切腹，武田义信被幽闭在东光寺。十一月，武田信玄不顾家臣反对让四男武田胜赖娶了织田信长养女远山氏。两年后武田氏近亲家臣递交对武田信玄的忠信文书，送回武田义信妻今川氏，与今川家决裂，武田义信自杀。同年远山氏产子武田信胜后死去，织田信长为保持姻亲，为长子织田信忠与武田信玄的女儿订亲。随后，武田信玄破关东的上杉属城箕轮城，占据西上野。并以孙子武田信胜作为自己的继承人，四子武田胜赖（武田信胜之父）进行辅佐。 永禄十一年（1568年）二月，武田信玄与三河的德川家康密约平分今川领土，十二月击退北条援军，占据骏府城，甲相骏三国同盟解体。永禄十二年（1569年）三月，德川与北条今川和解，武田信玄遭到德川氏和北条氏、上杉氏的夹击。武田信玄从容应对，一面鼓动上杉家臣叛乱牵制上杉军，一面采用军事行动。十月于三增峡大败北条氏政军团（史称三增峠之战），攻入伊豆相模，一度包围小田原城，于三增峠大败北条军。北条氏康在三增峠下，听闻两个儿子以及北条纲成所述战事经过之后，不由感叹，言道：“此战纵是我在此，战局亦不会有所更改。能与不利形势之下，反败为胜，信玄公真乃当世第一名将，我氏康不如之。”
元龟二年（1571年）骏河国全境压制，至此武田信玄终于看到了日思夜想的大海以及得到为了上洛而作准备的骏河水军。并开始攻略远江三河地区。与将军足利义昭，越前国的朝仓义景，近江国的浅井长政，本愿寺显如等结成信长包围网，进入与信长敌对状态。十月北条氏康死，其子北条氏政改变战略，甲相联盟再度开起，牵制了上杉势力。 主词条：三方原合战
在结束相模方面的忧患后，元龟三年（1572年），织田信长转战各地攻击反对势力，双方渐渐陷于精疲力竭的状态，本愿寺要求武田信玄打击信长同盟德川家康的势力。十月三日，应与织田信长敌对的将军足利义昭之请，武田信玄从甲府:踯躅崎馆领起兵三万五千余大军上京，目标直指京都，讨伐织田信长，获取天皇册封以号令天下。大军以山县昌景为先锋，出兵时武田信玄一度感到不适，为抓住机会，大军继续进发。武田胜赖攻破远江二俣城，山县昌景也陆续攻略东三河诸城。别队秋山信友攻破美浓岩村城。
元龟三年（1572年）十二月二十二日，武田军主力与德川织田联军在三方原交战（史称三方原合战），双方一度胶着，随后织田的援军部队被武田骑兵队突破，全军总崩（据传当时德川家康在逃命时吓的拉了一裤子屎尿，在逃回滨松城后还叫画师画下自己落魄的样子，这幅画一直挂在家康的居室内，并保存至今）。德川家康虽逃得性命，已无力阻挡武田军。第二年乘胜进军陆续攻破三河诸城。
武田信玄方面虽然越前朝仓氏未按约出兵，但信长方面也没得到上杉的援助，然而在即将展开与织田信长一决雌雄的大战时，武田信玄肺痨病突然恶化（另一说法是胃癌）而不得不暂停上京计划，武田军被迫经信浓归阵。 攻下野田城后，武田信玄病情恶化，于三河长筱城休养，行军因而中止。经过一个月左右，武田信玄的病情没有好转。四月，武田军决意返回甲斐。天正元年（1573年）四月十二日，武田信玄在信浓国驹场（今长野县下伊那郡阿智村）病逝，享年53岁。御宿监物书状提及死因肺结核、甲阳军鉴指出死因是胃癌或食道癌。武田信玄的遗体在信浓国伊那驹场长岳寺火化。戒名法性院机山信玄。武田信玄的墓地在信玄墓、大泉寺、惠林寺、诹访湖长岳寺、龙云寺、高野山、福田寺、妙心寺等地 。
得知武田信玄之死，上杉谦信痛哭三天，并说失去了一生的对手，决心终生不再与甲斐为敌。武田信玄死后两年，其子武田胜赖在长篠之战中惨败于德川、织田联军，武田家走向衰落。天正十年（1582年），在织田和德川的进攻下，武田胜赖与儿子武田信胜在天目山自杀，真田昌幸独立。
生于战国大永元年（1521年）十一月三日晴信在武田信虎迎击今川军的饭田河原合战中出生于甲斐要害山城积翠寺，当时武田军正要与福岛军决战。
为求胜利，或说取名胜千代。
母亲为甲斐豪强将领大井信达的女儿（大井夫人）。
父亲武田信虎是甲斐守护，也是个善战的人，平定了甲斐的战乱，统一了甲斐。
天文五年（1536年）三月元服（古代日本十二岁以上男子所行的成年礼，相当于中国古代的冠礼），受当时的将军足利义晴赐予“晴”字改名晴信。
一般所称的“信玄”是其后来的法号“德荣轩信玄”的简称。
初阵告捷天文五年（1536）11月21日，武田信虎率领众谱代家臣，合计兵力8000余人杀奔信浓的门户——信浓大井一族的平贺源心率3000人镇守的海野口城，几经波折却依旧不能攻下顽强抵抗的，一个月后时至凌冬武田信虎率军自海野口返回甲斐，武田晴信与其相随的仅三百零四人。
结果武田晴信却带着其相随的仅三百零四人趁夜奇谋逆袭海野口城，最终攻破城池，俘虏守城方总大将平贺源心。
虽然武田晴信完成以一敌十的惊人攻略，可惜其父武田信虎却对此反应冷漠，似乎预示着父与子的决裂。
成为家督
天文二年（1533年）晴信与上杉朝兴的女儿政略结婚，不久妻子病死。
天文五年（1536年）七月，由今川义元牵线说媒迎娶了左大臣三条公赖之女为正室（三条夫人）。
信虎作为水灾频发的甲斐的领主，脾气暴躁，滥杀无辜，并没有在内政下狠下功夫，而是将精力花在邻国信浓的攻略上。
连年的粮食失收与连年征伐所带来的严重阶级性激化引起家臣百姓不满。
而且信虎认为身为嫡长子的晴信不中用，一说是畏惧儿子晴信的才能将有一日取而代之，想立武田信繁为继承人。
同七年信虎想以到骏河学习为名流放晴信，幸亏三条夫人产下儿子义信，才度过危机。
为了确保自身的安全，武田晴信在家臣支持下，依靠饭富兵部和老师坂垣信方的帮助于天文十年（公元1541年）六月流放父亲到骏河，交给今川义元看管，夺取了家督的职位权力，从此开始了其传奇般的后半生。
保卫甲斐天文十年（1541）六月，武田晴信放逐了父亲信虎，这个消息马上便传到了信浓。
诹访赖重和小笠原长时立马嗅到了机会，决定趁武田多事之秋之际乘火打劫，于是当月两家便聚起一万人的兵力，急行军杀入甲斐国内，武田晴信冷静部署，6000人的武田军有条不紊的于盐川河原设阵完毕，与以诹访部为先锋的联军展开了韭崎会战，武田军上下一心，经过激烈的战斗，武田军斩获2700颗首级，联合军仓皇退回信浓。
然而天文十一年（1542）春，北信浓的村上义清也开始蠢蠢欲动，而在韭崎战败的诹访赖重与小笠原长时对于因晴信的奇计而招致的失败颇不甘心，这三家再拉上筑摩郡的豪族木曾义在，号称“信浓四大将”的四家组成了一支为数1万8000人的联军，浩浩荡荡的杀入甲斐国内。
武田晴信摆出积粮筑垒的防御架势迷惑敌人细作，却于3月8日，率领武田军8000人急行军9日上午到达了濑泽的佬表原，信浓联军立马草草做过一番准备，便于武田军开战，进过往复惨烈拉锯战，最终信浓联军败退，武田军斩获敌军1621个首级，其中包括知名敌将党野原车之介和津山监物。
濑泽的急袭战，虽然经历了一番凶险，但最终还是以武田晴信的胜利告终。
信浓四大将联军的优势兵力，最终仍被武田晴信击溃，少年老成的武田晴信带领甲斐度过最风雨飘摇的时期，开始了信浓的大攻略。
诹访攻略武田晴信继承武田家后，制定一系列甲州法度，稳定国内秩序，加强生产，开发金山，国力日见强盛。
同时他积极致力于展开信浓攻略，当时信浓主要有小笠原家（信浓守护）、诹访家、木曾家和村上家四大势力。
天文11年（1542年）信玄以对流放信虎不满为名讨伐妹夫诹访赖重。
由于诹访下社的高远赖继叛变，诹访军节节败退，7月诹访赖重败降，不久自杀。
9月高远赖继不满未得到代表诹访家总领的神社大祝一职，攻入上社。
信玄大怒以诹访氏遗子也是妹妹（武田祢祢）的儿子六个月大的寅王丸为总领，出兵诹访。
9月25日安国寺合战，赖继败走。
接着奇袭长洼城，活捉大井贞隆，并逼降了箕轮福城的藤泽赖亲扫平诹访西方众。
至此武田信玄已控制信浓国一大半地方。
信玄任命坂垣信方及坂垣推荐的骏河人山本勘助治理诹访，并娶赖重的女儿诹访御料人湖衣公主（非祢祢之女）为侧室。
并且确定了武田家的守护神为“诹访大明神”。
天文十四（1545年），北条氏康进攻骏河东部，信玄向今川派出援军的同时，积极策划今川、北条间的和平工作，终于在三国间缔结了和约。
次年，解除了后顾之忧的信玄大举进兵信浓。
上田原与盐尻峡信玄的侵攻引起信浓豪族的不满。
天文15年（1546年）佐久内山城大井贞隆子贞清叛乱，武田信玄平叛进入北信浓，引发了与北信浓当地豪族猛将村上义清的矛盾，武田军平定诹访地区早就 了村上义清，村上军开始沿着千曲川侵入武田领地。
天文17年（1548年）2月信玄不顾周围的反对意见，在大雪中出兵信浓，意在攻取村上义清的根据地坂城地方。
然而，十四日的上田原之战，可能是信玄一生中最大的败阵经历。
雪中行军而来的疲惫之师，被奋战的村上义清军急袭，伏兵杀得武田军丢盔弃甲，信玄大败。
信玄早期的辅弼重臣，号称“二职”的板垣信方、甘利虎泰双双战死；信玄本人也受伤，武田军回归甲斐。
信浓守护小笠原长时趁机攻入诹访，诹访西方众纷纷反叛，武田信玄陷于不利。
7月长时在盐尻峡布阵（史称盐尻卡之战），信玄军从甲府出发，19日发起攻击。
在淡路守多田赖满等的奋战下，长时败走，后方的信浓小豪族再次归顺武田氏。
小笠原军被截断归路，溃不成军。
多田率武田军随后追击，占领桐原城。
另一方面驻守内山城的小山田信有攻击倒向村上义清的佐久国人众，武田信玄亲自出马，占领前山城，建立了进军的据点。
朝着制霸整个信浓国而大步前进着。
信浓初定天文19年（1550年）7月在大町豪族仁科道外指引下，武田军分路攻入信浓。
信玄攻占深志城（后来的松本城）定为信州主城，以马场信房为守备。
另一方面因硬攻难以奏效，信玄召原信浓豪族海野栋纲子真田信隆为家臣，展开了对义清控制下信浓豪族的拉拢劝诱工作，真田在北信浓奔走，徐徐但有效地动摇了义清的根基，瓦解了村上势力。
九月信玄趁村上义清与高梨政赖交战，攻击户石城，义清家臣多人反正。
但户石城地形复杂，攻城失败。
义清迅速与高梨和解回军救援，村上义清与小笠原长时两面夹击再度击退了武田军的进攻，武田军后撤，横田高松等战死。
（史称户石崩）天文20年（1551年）5月，村上义清出兵救援小笠原被保科仁信队所阻止。
真田信隆趁机攻取户石城，同时武田军攻破平濑城，小笠原势力滨临崩溃。
天文21年（1552年）正月高远赖继反叛失败自杀，五月小笠原长时离开信浓，到处流浪，无力复国。
至天文二十二年（1553年），信玄修建攻略信浓的军用道路，克服地形不利，武田军三路进击征伐村上义清，北条氏康也传令关东北条势支援，义清已难以抵御信玄的攻势，北信诸城陆续落城或反正。
村上义清与小笠原长时一起逃往越后投靠长尾景虎（上杉谦信），由此引出了信玄与其终生强敌的精彩较量。
至此“甲斐之虎”几乎已经称霸了整个信浓地区。
三国同盟天文19年（1550年）6月嫁给今川义元的信玄姐（定惠院）病逝。
在此同时，信玄调解骏河今川，相模北条间矛盾。
天文二十三年（1554年）在太原雪斋斡旋下的三家互相建立姻亲关系，于善德寺三国会盟。
（长男武田义信迎娶了义元的女儿，信玄的女儿则嫁给北条氏政，还有北条氏康的女儿嫁给今川氏真）。
日本东部三大强国之间的同盟正式缔结了。
三国同盟正式成立。
从此北条可以全身心的致力于先祖早云三岛瑞梦的实现。
今川则力图打通东海道，西上京都取代足利氏为将军。
而武田也终于保障了侧背，信玄得以专心平定信浓。
全力向西、向北，攫取富饶的大米产地。
两雄对决由于村上义清、高梨政赖请求越后的上杉谦信支援，夺回领地，天文二十二年（1553年）上杉军在八幡与武田军交战。
从此两军在北信浓川中岛地区进行了五次会战（1553，1555，1557，1561，1564）。
武田信玄和上杉谦信的五次川中岛大会战，（史称川中岛合战）被认为是日本战国时期最惨烈的会战，由于双方势均力敌且都精通战法，总体上并没有决定性的战果，上杉氏保存了越后的据点，武田信玄也平定了信浓地区。
相对应的信玄被称为“甲斐之虎”，谦信则被称为“越后之龙”。
在永禄四年（1561年）爆发，是五回的川中岛合战中最激烈和悲壮的战争。
说到川中岛合战中，很多人想起信玄与谦信的对决那一幅绘画，但实际上，第四回川中岛合战是五次大会战中最激烈，悲壮的一次，且两位在战略和行军调配上，都是平分秋色。
以下是第四回川中岛合战的概说。
永禄四年六月下旬，谦信从关东退兵归来，与此同时，陆奥会津的芦名盛氏和出羽的大宝寺义增的援军来到越後。
在同年八月十六日，谦信命长尾政景为春日山城的留守大将，而谦信亲率一万六千大军向信浓进攻。
而另一方面，武田信玄得悉上杉谦信的攻击信浓消息後，率领一万八千大军援助海津城的防备，向北信浓进发。
该战的经过是，在同年九月十日，两军在川中岛爆发激战，上杉谦信占领妻女山为本阵，与武田军的海津城对峙。
在九月十日早上，上杉谦信率兵渡过千曲川向八幡原与武田军对决。
初时，武田军陷入苦战，但是得到武田奇袭队的支援，在侧翼夹击上杉军，使上杉军陷入劣势，伤亡惨重，最後往善光寺撤退。
此战过後，武田军的大将武田信繁、山本勘助、诸角虎定、初鹿野源五郎、油川信连和三枝守直等有名武将皆战死，使武田军元气大伤。
上杉谦信在九月十三日，在军中论功行赏，并感谢诸将在是次战役上的奋战，虽然上杉方的亲族在战争中皆战死，但亦杀退了武田军数千士兵而尤感大胜，在此一生也忘不了有功之将的名誉与忠节，并且赏赐金钱予有功之将。
而信玄在十月十一日，在土屋丰前守的感谢下，得到谦信的部份势力范围，武田信玄领有水内郡和田城和长池城的二百多贯的土地，而整合了战争中的利益，武田信玄是实质的胜利者。
弘治元年逼降信浓木曾谷的木曾义昌，并将女儿许配给他。
又陆续让儿子部将继承信浓各豪族的家督，进一步控制信浓各地。
川中岛合战共分五回。
而年份分别是：第一回川中岛合战：天文二十二年（1553年）四月至九月，武田军胜利。
第二回川中岛合战：弘治元年（1555年）七月至十月，双方平手。
第三回川中岛合战：弘治三年（1557年）二月至十月，双方平手。
第四回川中岛合战：永禄四年（1561年）九月，双方平手（史上有争议）。
第五回川中岛合战：永禄七年（1564年）七月至十月，双方平手。
啄木鸟の战法：啄木鸟の战法”就是模仿啄木鸟“捉虫时敲击树的背面，然后在树的正面等虫出来”而由山本勘助（也有说是马场信房）在川中岛合战中提出的战法。
信玄分兵两路，本队8000人，奇袭队13000人，准备次日早晨全歼上杉军营。
可惜信玄的对手上杉谦信识破啄木鸟の战法，黎明信玄本队受到上杉谦信16000大军的猛攻。
山本勘助为负失策之责，突入上杉军，战死。
激战直至午前，武田奇袭队拍马赶到，上杉军被武田大军围攻，突围撤退。
此后，武田家在扩展版图的过程中还多次使用过此战术均获得成功。
得到“天下第一骑兵队”之称号。
（名震天下的“赤备”）。
武田家变永禄三年（1560年）桶狭间合战后，今川义元战死，继承者今川氏真懦弱无能。
第二年第四次川中岛之战，武田氏又损失惨重，信玄逐渐改变战略。
嫡男义信由于与信玄存有许多矛盾（如反对进攻内忧外患的今川氏），并在第四次川中岛之战中犯下大错，家中地位不稳。
永禄八年（1565年）正月，义信谋叛被发现，老师饭富虎昌为保护义信而切腹，义信被幽闭在东光寺。
11月，信玄不顾家臣反对让四男胜赖娶了织田信长养女远山氏。
两年后武田氏近亲家臣递交对武田信玄的忠信文书，送回义信妻今川氏，与今川家决裂，义信自杀。
同年远山氏产子信胜后死去，织田信长为保持姻亲，为长子信忠与信玄女儿松订亲。
随后，信玄破关东的上杉属城箕轮城，占据西上野。
并以孙子信胜作为自己的继承人，四子胜赖（信胜之父）进行辅佐。
1564年武田信玄派遣山县昌景联合北飞弹豪族江马氏打败三木氏攻下飞驒，并在隔年以江马氏攻入越中，劝降松仓城主椎名氏，拿下越中新川郡地山城周遭，遂以江马氏嫡子辉盛担任城主。
但是后来椎名氏不敌上杉谦信，江马辉盛改投上杉家，使武田信玄的越中战略失利。
骏河侵攻
武田家徽
永禄十一年（1568年）二月，与三河的德川家康密约平分今川领土，12月击退北条援军，占据骏府城，三国同盟解体。
第二年三月德川与北条今川和解，信玄遭到德川氏和北条氏、上杉氏的夹击。
信玄从容应对，一面鼓动上杉家臣叛乱牵制上杉军，一面采用军事行动，10月于三增峡大败北条氏政军团（史称三增峠之战），攻入伊豆相模，一度包围小田原城，于三增峠大败北条军。
北条氏康在三增峠下，听闻两个儿子以及北条纲成所述战事经过之后，不由感叹，言道：“此战纵是我在此，战局亦不会有所更改。
能与不利形势之下，反败为胜，信玄公真乃当世第一名将，我氏康不如之。”元龟2年（1571年）骏河国全境压制，至此信玄终于看到了日思夜想的大海以及得到为了上洛而作准备的骏河水军。
并开始攻略远江三河地区。
与将军足立义昭，越前国的朝仓义景，近江国的浅井长政，本愿寺显如等结成信长包围网，进入与信长敌对状态。
10月北条氏康死，其子北条氏政改变战略，甲相联盟再度开起，牵制了上杉势力。
上洛之战在结束相模方面的忧患后，元龟三年（1572年）织田信长转战各地攻击反对势力，双方渐渐陷于精疲力竭
三方原合战的状态，本愿寺要求信玄打击信长同盟家康的势力。
1572年10月3日应与织田信长敌对的将军足利义昭之请，信玄从甲府:踯躅崎馆领起兵三万五千余大军上京，目标直指京都，讨伐织田信长，获取天皇册封以号令天下。
大军以山县昌景为先锋，出兵时信玄一度感到不适，为抓住机会，大军继续进发。
武田胜赖攻破远江二俣城，山县昌景也陆续攻略东三河诸城。
别队秋山信友攻破美浓岩村城。
1572年12月22日武田军主力与德川织田联军在三方原交战（史称三方原合战），双方一度胶着，随后织田的援军部队被武田骑兵队突破，全军总崩（据传当时德川家康在逃命时吓的拉了一裤子屎尿，在逃回滨松城后还叫画师画下自己落魄的样子，这幅画一直挂在家康的居室内，并保存至今）。
家康虽逃得性命，已无力阻挡武田军。
第二年乘胜进军陆续攻破三河诸城。
信玄方面虽然越前朝仓氏未按约出兵，但信长方面也没得到上杉的援助，然而在即将展开与信长一决雌雄的大战时，信玄肺痨病突然恶化（另一说法是胃癌）而不得不暂停上京计划，武田军被迫经信浓归阵。
信玄之死攻下野田城后，信玄病情恶化，于三河长筱城休养，行军因而中止。
经过一个月左右，信玄的病情没有好转，4月武田军决意返回甲斐。
天正元年（1573年）4月12日，信玄在信浓国驹场（今长野县下伊那郡阿智村）病逝，享年53岁，御宿监物书状提及死因肺结核、甲阳军鉴指出死因是胃癌或食道癌。
信玄的遗体在信浓国伊那驹场长岳寺火化。
戒名法性院机山信玄。
信玄的墓地在信玄墓、大泉寺、惠林寺、诹访湖长岳寺、龙云寺、高野山、福田寺、妙心寺等地。
得知信玄之死，上杉谦信痛哭三天，并说失去了一生的对手，决心终生不再与甲斐为敌。
武田信玄死后两年，其子武田胜赖在长筱合战中惨败于德川织田联军，武田家走向衰落。
1582年，在织田和德川的进攻下，武田胜赖与儿子武田信胜在天目山自杀，真田昌信独立。
武田信玄（1521～1573）：幼名太郎，元服后取名晴信，父亲为甲斐领主武田信虎，母为大井氏。1541年，他追放父亲而自立为家督，逐渐成为战国第一兵法家，以孙子四如真言（疾如风，徐如林，侵掠如火，不动如山）为军旗，拥有强大的骑兵团——赤备。
上杉谦信（1530～1578）：越后守护代长尾为景之子，幼名虎千代，元服后取名平三（一说为喜平二）景虎，后继承关东管领上杉姓氏，先后改名为政虎和辉虎。1548年，击败长兄长尾晴景而成为越后国春日山城主。他是战国第一勇将，自称战神毗沙门天王的化身，以“毗”字为军旗，乱“龙”为冲锋信号，拥有天下无敌的骑兵队。
北条氏康（1515～1571）：战国大名，后北条家第三代当主，关东真正的实力人物，政战两道之奇才。 1546年河越夜战，他以八千兵袭破十倍于己的关东联军，从而代两上杉氏确立了关东支配体制。后又为抵抗上杉谦信的关东攻略与牵制武田信玄的骏河侵攻，而与两雄多年鏊战，始终屹立不倒。
毛利元就（1497～1571）：安艺小领主出身，后成为中国地区（指日本本州山阴、山阳两道）第一战国大名，无双的智将。
今川义元（1519～1560）：通称三河守、治部大辅，骏河领主，悲剧性的一代枭雄。1536年代兄氏辉为家督，在太原崇孚（雪斋）的辅佐下，完成了与武田氏、后北条氏的三国联盟。势力最盛时领有骏河、远江和三河，声名卓著，兵强马壮，一心取将军足利氏自代之。
斋藤道三（？～1556）：卖油郎出身，因精于枪术而得仕长井家，起名新九郎利政。后篡取长井氏，改名规秀，再篡取长井之主家、美浓守护代斋藤氏，改名秀龙，法号入道道三。他是战国第一阴谋家，诡变无常，人称为“蝮”。
浅井亮政（？～1542）：通称新三郎、备前守。浅井氏是北部近江浅井郡丁野乡附近的土豪，到亮政时速抬头，趁近江守护京极氏内乱之机，与国人一揆相勾结，驱逐京极、扩展势力，以小谷为居城。后因遭到南近江六角氏的压迫，而与越前朝仓氏结盟，形成独立领国，成为战国大名。
浅井长政（1545～1573）：近江战国大名，因家臣反对其父久政的与六角联姻政策，而被拥立为当主，英武善战，勇名响彻京畿。后娶织田信长之妹市姬为妻，借道于信长，并辔入京勤王。因信长攻击浅井氏世交越前朝仓氏，长政在久政与重臣的胁迫下被迫攻击信长，1570年战败于姊川，三年后居城小谷落城，他剖腹自尽。
宇喜多直家（1529～1581）：备前豪族三宅氏的分支，领有儿岛，又称为宇喜田或浮田，先后侍奉守护赤松氏和守护代浦上氏。直家是战国时代仅次于斋藤道三的阴谋家，数十年未经一战，全凭联姻和暗杀获取地盘，最终击败主家，完全支配备前、美作二国。织田、毛利对战时，他及时倒向东军，病殁前托孤于织田军大将羽柴（丰臣）秀吉。
织田信长（1534～1582）：绝世无双的豪雄，被誉为战国“风云儿”，安土时代之开创者。幼名吉法师，继承其父信秀为家督后很快统一整个尾张。1560年于桶狭间攻破今川义元，声名大噪，继与德川家康结盟，击灭美浓斋藤氏，移居城于岐阜，确立“天下布武”的雄心。1568年奉将军足利义昭入京，不久二人交恶，他与义昭号召组织的“信长包围网”厮杀数年。1571年火烧圣山比叡，向寺社守旧势力宣战；1573年破浅井、朝仓，放逐义昭；1575年于长篠用新战术大破武田骑兵；1576年筑安土城；1577年开始向关西进军。后因前往增援围攻高松城的部将羽柴（丰臣）秀吉，途经京都本能寺，家臣明智光秀叛乱，他被迫自杀。
丰臣秀吉（1537～1598）：俗称丰太阁，原名藤吉郎，战国第一奇男子，桃山时代之开创者。尾张中村农民出身，仕于织田信长而称木下姓，在政战两道累功而成为大将。1573年受封近江长浜，改名为羽柴秀吉。先后攻灭后北条，臣服德川、毛利、长宗我部、岛津等，终于结束战国乱世。他自己得天皇赐姓丰臣，官居关白，退位后称为"太阁"。后因侵略朝鲜失败而羞愤病死。
德川家康（1542～1616）：幼名竹千代，元服后称元信或元康，三河冈崎领主松平广忠之子，江户幕府的开创者。幼年先后在尾张和骏河做人质，桶狭间之战后恢复故土三河，与织田信长结盟，攻取今川的远江领地。1582年武田灭亡后而得到骏河，并暗中取得甲、信二州的统治权。秀吉死后，他利用文吏、武将二派之争，于关原之战击败文吏派而扩大了影响，终于成为征夷大将军，开设幕府。大坂冬、夏两战灭亡丰臣氏后，完全统一日本，后世尊称为“神君”。
朝仓孝景（1428～1481）：幼名小太郎，又名教景、敏景，法名英林宗雄，通称弹正左卫门尉。朝仓氏原为但马国日下部氏，1333年朝仓广景在丹波举兵拥护足利尊氏，后从属于越前守护斯波高经。孝景趁斯波氏内乱，勾结守护代甲斐常治，驱逐斯波义敏，拥立斯波义廉，略取河口·坪江庄。应仁之乱时，他先参加西军，又转向东军，1471年成为越前守护，将本处从黑丸城转至原甲斐氏统治的一乘谷城，支配整个越前，成为战国大名。留下著名的家训《朝仓孝景诸条》（或名《朝仓敏景十七条》、《朝仓英林壁书》）。
朝仓义景（1533～1573）：朝仓孝景（不是又名敏景的那个孝景）之子，越前的战国大名。因为仰慕京都文化，而将之引入越前，并与明朝开展贸易，使领内日益繁荣。
足利义辉（1536～1565）室町幕府第十三代将军，足利义晴之子。初名义藤，1546年元服，同时继任将军位，终身为各战国大名间的和平工作，和恢复幕府权威而努力。他同时也是著名的剑道家，人称“强情公方”。
芦名盛氏（1521～1580）战国大名，芦名盛舜之子。芦名氏本为三浦半岛豪族，南北朝时期芦名直盛开始向会津黑川地区发展，逐步称雄南奥州。