本隊は、そのまま南進し河合で久慈川を渡り額田、菅谷を経て後台ヶ原に差しかかった時、額田照通から佐竹急襲の報を受けた江戸重通は水戸城内にいた精鋭百騎と共に那珂川を渡り本隊に襲いかかった。
さらに江戸重氏も近隣の兵を集めて重通の助勢に向かったが寡衆敵せず敗走した。額田久兵衛照通は佐竹本隊が額田城下を通過した時、江戸重通に使者を飛ばして急襲を知らせていた。
一方、別働隊は留で久慈川を渡り大橋の茅野弾正が二百、真崎では真崎通宗ら五百が次々と隊列に加わり総勢は二千ばかりに増えていた。江戸氏の支城である金上砦の金上盛忠、勝倉城の飯島縫殿、続いて枝川城の枝川盛重を討ち取り那珂川に係留してあった川船で渡河し東側から水戸城に迫った。
後台ヶ原の戦いを制した本隊が青柳で渡河し神生平を抜けて水戸城の西側に着いた時には城の櫓からは火の手が上がり、既に義重隊の小田野刑部義忠が城内深くまでなだれ込んでいた。調略されていた城内の内通者たちは手はず通り開門して佐竹軍を誘導した後、城外へ逃れていった。
後台ヶ原で敗れた重通は息子の宣通と共に水戸城を放棄し千波沼の畔で刺し違えようとしたが付き従っていた武熊主水らに止められ義兄に当たる結城晴朝を頼って結城に落ちていった。
日没と共に戦闘は終わり城内に勝鬨が上がった。あっけない勝利に義重は翌日、江戸氏の支城である鯉渕城や河和田城など十城十八砦を攻めた。佐竹方の車丹波守斯忠(これただ)[猛虎]や梶原美濃守政景らの猛攻に耐えられず降伏し、逆らう者は討ち取られた。
こうして江戸家の茨城、鹿島、那珂三郡九十九郷は佐竹家のものとなった。その後も江戸氏の旧臣たちが近郷に潜伏していたので旧江戸氏領の村民らに対し「江戸但馬守所縁の者は一人も匿うことを禁ずる」という誓詞を提出させ佐竹への臣従を誓わせた。
義重は十二月二十二日に江戸氏討伐に続いて車丹波を先鋒として大掾清幹を府中城[石岡市]に攻めた。清幹は府中城を出て竹原村から中台に進軍し佐竹軍を迎え撃とうとしたが佐竹方の高梨上野介、平山玄蕃允、吉岡図書、上島常阿弥らがこれを打ち破ったため清幹は城に退却し籠城した。
しかし多勢に無勢、城を数千の兵でぐるりと囲まれた清幹は「最早これまで」と城に火を放って紅蓮の炎の中、自害して果てた。この戦いで大掾氏の敗残兵が多数逃げ込んだ国分寺及び国分尼寺は火をかけられ焼失した。その後、府中城には南義種が配された。
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