福岛同池田约定道：“你别违约从上游方先开战哦！等到我从下游渡过河去，以狼烟为号，一同发动攻击！”池田应承道：“啊，好吧。”但功名心作怪的他当然没有老老实实地去照办的打算。
二十二日的凌晨，织田秀信的西军和池田辉政的东军在木曾川的上游发生了对战，是西军方的铁砲先开始了轰击。辉政道：“下游的福岛军还没有燃放狼烟，但既然是敌人先挑起战斗的，那就应战吧！”于是池田军渡过上游。看到这一幕，浅野幸长和山内一丰的士卒也争先恐后地渡河攻击西军，织田的西军退进了城。
不知道这一切的正则，在二十一日夜晚乘船渡过下游，一边和沿途的敌人作战，二十二日黄昏到达太郎堤，作为明天进攻岐阜的约定，在附近的民家燃起了狼烟，向上游军发出信号。
岂料辉政派来了使者通知道：“上游军已渡过河，离岐阜不远了。”正则大怒喝道：“竟敢破弃我们如此重要的约定，辉政擅自渡河究竟居心何在！还不让辉政亲自来见我！”细川忠兴、加藤嘉明两位下游军将领提议道：“上游军真这样放肆的话，我们应该彻夜行军前往岐阜，那样的话，就能赶上他们了。”
于是福岛、加藤、细川在夜晚八时左右出发，抵达岐阜后等待黎明降临。天亮后，正则才看到池田军的旗帜在眼前远远地出现。“这个偷懒的家伙！”正则立刻向辉政处派去了使者，向他提出了决斗：“为什么破坏约定，不等我军的信号就渡河？在攻城前，我二人先一决胜负吧！”
辉政回话道：“我等并非故意破坏约定，只是由于敌人发动了挑衅。那么今天就由你来攻击敌人正面，我向侧面去好了。”因为从敌人正面进攻是武门极大的名誉，正则这才消了一口气。
参与攻击岐阜城的有池田、福岛、山内、加藤、细川、浅野以及井伊直政、本多忠胜等东军各部队中百里挑一最优秀的猛将，所以这座名城最后终于被攻陷了。织田秀信出城投降，下游军黑田长政、藤堂高虎、田中吉政等人则在合渡村附近击退了从大垣赶来救援的西军。
这一胜利的消息立刻送到了江户的家康之处。家康喜道：“这是个吉兆啊，这样一来我方的地形也变得有利了。”接着他叫来了秀忠：“我顺东海道而下，你顺中山道而下（大致相当于现在的中央铁道线路——从东京通过甲府、诹访，从木曾福岛直达关原），于大垣城会合，再与西军交战吧！”
庆长五（1600）年九月一日，家康率领三万三千兵马，从江户出发。
雨、雾、旗
攻下了岐阜城的东军在大垣城附近的赤坂布下了阵营。
石田三成就在大垣城中，三成对于东军已来到赤坂，却不进攻大垣城一事深感奇怪，但绝没有想到他们是在等待家康的到来。他还以为家康大概正在会津同上杉作战呢。
当九月十四日看到家康的金扇旗印飘荡于敌阵之际，西军大吃一惊。“家康来了！”意识到这一点，有的西军大名感到突如其来深深的恐惧。
同东军相比，西军既不够团结，又缺乏战斗的勇气。“为了秀赖主公，和家康放手一战！”石田三成这样声称，但实际上西军的总指挥官不是秀赖，而是三成。三成是个头脑不错的人物，但至今为止没立过任何军功，对武将来说，没有参战经验可谓是最大的弱点了。所以说虽然身为佐和山二十万石的大名，被毛利、岛津等人看起来，身份实在低得可怜。是以西军的武将们对三成视若无物，完全不认真对待他的命令。
与此相对的是，东军的大名们如果听到家康的命令，即使是火堆中也会跳进去。这样看起来，战役的胜负一开始就象是判明了吧！
此外，象小早川秀秋、吉川广家那样身在西军，却对东军暗送秋波的大名为数不少，石田三成也不是没有察觉。
让我们先来浏览一下西军的阵容：
毛利秀元、岛津义弘、大谷吉继、小西行长、安国寺惠琼、宇喜多秀家，还有户田、平塚、木下、蒲生、织田、胁坂、朽木、小川、赤座等大名，总数八万人。
接着是东军的阵容：
池田辉政、浅野幸长、山内一丰、黑田长政、细川忠兴、加藤嘉明、福岛正则、藤堂高虎、田中吉政，此外还有井伊、本多、寺泽、京极、金森、生驹、筒井等大名，总兵力七万五千人。
东军随着家康的到来士气大振。有人提议道：“立刻进攻大垣城吧！”家康摇摇头道：“大垣城就让它去，直接向京都进发，一气攻下大阪城。”然后又补充道：“如果西军从大垣出来阻挡我们的话，再与其交锋吧！”就这样决定了东军的方针。这一夜，东军遍燃篝火露天野营。石田三成得知了东军象是要直接向大阪进发的动态，说道：“今夜我军得在前方布阵，来阻挡东军。”于是午后七时左右出了大垣，面向关原布阵。西军按照石田队、岛津队、小西队、宇喜多队的顺序行军，为了不被敌人察觉，用布蒙住了马匹的蹄子，不点松明，乘着深夜行军而去。
不久，雨嘀嘀嗒嗒地下了起来，，无论向哪儿看去都是墨黑一片。只有长曾我部盛亲的阵所所在的山上有一点点篝火象萤火似的孤零零地亮着，以之为目标，各军沿着村庄和部落的小路前行。此时雨下得更猛烈了，在长达四里的路上，士兵们全身湿透地行军。寒冷的秋雨打在肌肤之上，令人冻得发抖。西军的这一行动，在当晚就让身居东军本阵的家康知道了。
家康正在睡觉，闻报爬了起来，嘿嘿笑了起来，心中大喜：“三成这家伙，终于忍不住出动了吧。这真是再好也没有了，给我拿泡饭来。”笃悠悠地用完了晚饭，在穿盔甲的时候，还对小侍们心情不错地夸耀当年的光辉史：“长久手之战的时候啊，池田胜入和森长可的人马……”一边说着，一边只是简简单单地穿上了轻甲。
“哪，出发吧！”说着，他就象即将外出狩猎那样出了营房。家康的那股气势，就宛如已经打败了西军似的。
他不断地向松尾山的小早川秀秋发出响应的信号，另一方面埋头于各队出动的调遣之中，和有些许神经衰弱倾向的石田三成截然不同。
东军和西军上午五时左右以关原为正中列阵，等待天明。
终于，决定两军命运的庆长五（1600）年九月十五日的早晨拉开了序幕。
因为下了一晚的雨，又是在山间，雾非常深。在乳色的浓雾之中望去，五十间开外就什么都看不见了。家康的阵营和三成的阵营相去不过一里左右，但在这段距离间的浓雾中，只能听见铁砲的声音。
过了上午七时，雾好不容易才渐渐散去，两军在此之前一直都没有挪动。
这时，在最前线的福岛的阵地上，从后方赶来三十人左右的武士。福岛军的士兵上前阻挡道：“抢先出动是违反军令的，你们是什么人，快停下！快停下！”
“我等是松平忠吉（家康之子）和井伊直政，前往敌阵刺探敌情！”来人回道，继续驱马向宇喜多队而去。
忠吉和直政担任军目付之职，负责监督各军。这两位监督自己违抗军令抢先出动，福岛队真是吃惊不小。
“你们别落于人后啊！”福岛正则黑着脸指挥军队继续用铁砲向宇喜多队作起了猛烈的轰击。于是，上午八时左右，战斗拉开了序幕，闻得了福岛队的枪声，藤堂、京极二队在朝雾中也开始前进，攻击大谷吉继的队伍，田中、细川、黑田等队则以石田三成的阵地为目标，发动了进攻。
西军战斗得非常顽强，凌晨八时左右开始的战争，到了近中午时分仍不分胜负。西军真正在作战的是石田队、大谷队、岛津队、宇喜多队等人，毛利一万五千人的兵力则在一旁磨磨蹭蹭地观战，根本没有战斗的意思，其他大名好象也没有打算前进的表示。石田三成亲自驱马来到他们的阵营请求道：“请各位快些加入战斗好吗？”可他们仍无动于衷。石田三成只得沮丧地回去了。
处于这样一盘散沙状态下的西军，直到过了中午还能与东军战得不分高下，真可谓是奋勇之极了。
小早川秀秋布阵于大致东军与西军之间的松尾山，秀秋虽然加入的是大阪方，但他早就向家康表明了心迹：“请您让我加入贵方吧！”于是双方就这样悄悄作了约定。
战斗越来越激烈，双方战得不可开交，这时对这场战争的胜负起到关键性作用的，亦令双方最为关注的，恐怕就是松尾山的秀秋的动静了。但秀秋只是在山上旁观着铁砲、长枪、刀、喊杀声沸腾的战场，根本没有动静。
石田三成多次派遣使者来到秀秋处催促道：“请你尽快下山，进攻家康的阵地！”然而秀秋根本听不进去。
另一方面对于家康来说，秀秋暗中约定了内应，然而却毫无动作，他一边望着松尾山的方向，一边心情苦涩地咬着手指甲：“我竟然被这个黄毛小子给骗了吗？”
他在马鞍上陷入了沉思。“犬子若在的话，就不会这样辛苦了吧！”他瞑目喃喃自语道。家臣们听到这话，还以为其说的是经中山道还未赶到的秀忠，便安慰道：“主公不用担心，少主很快就会赶到的。”
家康闻言否定道：“傻话，我说的不是秀忠。”他心里惦记起的，一定是二十多年前，按信长的命令处死的长子信康吧。信康如果还活着的话，该是年过四十精力最旺盛之时，那样的话上了年纪的家康就不用再亲自上战场了。他无论何时，无论何地都忘不了信康。
战役之后
家康终于焦急起来，他派人向小早川秀秋传话道：“喂，你到底要加入哪边，快些做决断吧！”他已做好了最坏的打算。
石田三成也是这么想的。见到这时秀秋的动静非常奇怪，大谷吉继为了防备小早川背叛，对着松尾山方向列起了阵。
再也无法忍耐的家康命令用铁砲向松尾山射击。秀秋至此也知道态度不能再继续暧昧下去了，于是下命令，全军向着西军的大谷军，一边用铁砲射击一边冲下山去。
东军见到这一幕，哇地一声叫了起来，欢声回荡在关原的山野之中。
家康在马上认为时机已到，下命令道：“发动总攻！”东军九万人的总攻于是开始了。
虽然大谷吉继预想到了小早川秀秋的背叛，但怒气还是充满了全身。他因为患了麻风病，眼睛几乎失明，但还是坐在家臣们抬的板舆上，四处奔走指挥。紧接着，原来跟从西军的胁坂、朽木、小川、赤座等西军也接连发生变节，西军乱成一团。
大谷吉继知道友军大势已去，在乱军中切腹自尽。吉继原本打算跟从家康前去征讨上杉，正出了领地之际，受到石田过分的请求，虽然劝阻石田的行动不为所受，但最后还是加入了西军，加入西军后，又舍弃性命地战斗不息。在西军的十万人中，真正拼命作战的，恐怕只有石田三成和大谷吉继这样的人吧！吉继是为了友情而殉身的。
秀秋队冲下山来，横切大谷队，大谷队被击破。见此，西军士气大落，小西队被击破，宇喜多队被击破，岛津队被击破。终于，石田三成的本队也因黑田、细川、田中的东军奋力攻击而大溃。
被击破的各军都舍弃了战场，各自四散逃命去了。这时是下午二时左右，东军大获全胜。
家康将本阵置于略高的地形之上，这时，已脱去了头巾，戴上了头盔，露出欣喜的笑容：“所谓系上胜利之盔的带子，指的就是这个吧！”
黑田长政、福岛正则以下诸将纷纷前来祝贺。一直下到现在的小雨，到了四时左右，已成了昏天黑地的大雨，各队都无法进食。家康四处向各队传令道：“现在大家肚子很饿，连生米都想用来充饥，但这可对肚子不好。把米好好浸在水里，到八时左右再进食。”战场经验丰富的家康，对这样的小事也想得面面俱到。
的确如此，米进水后会好一些，但据说这些水被战死者的血染红了，连米都变成了红色，由此可见战役的激烈。
家康向大津继续进发，在琵琶湖畔的三井寺安下了本阵。这时秀忠才沿着中山道迟迟抵达，没有赶上合战。家康非常恼火，但在本多正信的调停下允许了同他的见面。秀忠的迟到，是因为途中受到信浓上田城真田昌幸、幸村父子的干扰。
家康开导秀忠道：“象本次这样的大战役，好比是围棋，落下了最重要的棋子，对手就是有再好的棋子，也只不过是徒劳而已。同样，如果在大的战役中取胜，象上田这样的小城，之后也会投降。”
石田三成战败而逃，不知所遁，但不久有人发现他在伊吹山深处，打扮成樵夫的样子，于是很快他在居住的洞穴里被捕了。被押送到大津后，家康命人将小袖（绢织的衣物）给他穿的时候，他连手都动不了了，情景悲惨之极。
在斩首处死前，三成被关在牛车里于京都游街示众，这时他口渴乞水。警卫的兵士回答说没有水只有柿子。三成道：“柿子乃痰之毒，还是算了吧。”
旁边的人都大笑了起来：“马上你就要被斩首了，事到如今不用再顾及自己的身体了吧！”
三成凛然回敬道：“尔等都是这么想的吗？胸怀大志之人，即使是临死之前仍然是一如既往珍惜自己生命的啊！”这句话，后来成了名言。
总而言之，从未上过战场的三成，以一介年轻之身，指挥三十六国诸大名和十万兵马，以人人敬畏的家康为对手，进行了一场历史上轰轰烈烈的大战，作为武将来说也是颇为不错的人物了。在他的居城佐和山城被攻陷的时候，据东军的搜查，丝毫没有金子一类的积蓄。这是因为平日里他将收入都分给了众多的家臣。
而小早川秀秋那样卑鄙的性格，只会遭来众人的恶评。
三成、安国寺惠琼、小西行长三人作为首犯被问以斩罪，宇喜多秀家被流放到八丈岛。
家康从大津进了大阪。有关秀赖和秀赖母亲淀君的处理，家康说：“秀赖尚且年幼，淀君则是女流之辈，二人与这次战争无关。”使得二人安下心来。
家康已将天下握在了手中，关原合战之前，他已有着无上的威势，在战役结束后，已完全是号令天下之身了。家康接着对关原之战中立下勋功的大名进行奖赏，对敌对的大名进行惩罚，实行“论功行赏”。结果，毛利、岛津、上杉等大名领土被大幅缩减，而黑田、福岛、池田、藤堂等则一下子成了大大名。
然而，家康并不是仅仅分给这些大名更多的领土，他们都是一些被秀吉一手提拔起来的大名，内心尚不清楚，表面看起来屈服于德川家的威势而成为了同伴，但不知何时又会违抗德川家，令家康担心。
于是，家康将大名分成三类：谱代大名、外样大名和亲藩大名。
所谓谱代大名，是从昔日起就一直跟从家康，性格一清二楚的家臣成为大名后的称呼，其中大多是三河人。例如榊原康政、本多正信、井伊直政、鸟居忠政、土井利胜、奥平家昌等人。亲藩则是与德川家有亲戚关系的大名。外样大名是其他那些信长、秀吉时代开始就存续着的大名。
家康对关原之战中立下战功的大名加封了许多的领地，同时以交换国家为名，将他们的领土进行迁移。
这样的大名大致有如下几家：
福岛正则（旧二十四万石）加封为五十万石——从清洲（爱知县）转封到安芸、备后（广岛县）。
池田辉政（旧十五万石）加封