果然不出哥哥所料。七月底，集结在小牧山的一万数千大军突然急转回头，渡过木曾川。在此同时，墨俣城的木下组也倾城而出，连小一郎和半兵卫都加入了作战行列。因为一旦攻陷稻叶山城，剿灭斋藤龙兴，墨俣城便失去了作用，形同废城，根本不必特别留下能干的人来看守。
哥哥摩拳擦掌，跃跃欲试，木下组全员更是士气高昂。只要大获全胜，就能获得封赏，万一失败，就得继续防守位于敌境内的桥头堡，因此人人都打算奋勇作战，置敌死命。况且他们还有一个识途老马当向导，那就是曾经占领稻叶山城数个月之久的竹中半兵卫，他对城内的构造可是知道得一清二楚。
木下组担任织田大军的先锋，意图立下首功，不料当他们八月一日下午到达稻叶山城下时，战斗早已开始。刚刚才归顺的西美浓三人众，也就是安藤守就、氏家卜全、稻叶一铁的部队已经顺着长良川沿岸摆开阵势，发射弓箭和洋枪。
织田信长见状极为满意，下令发动全面攻击。柴田胜家、佐久间信盛的部队沿着山势前进，信长率领的本队则从正面攻打。在这之间，木下组另外沿着小路攻入城下，在守城士兵还分不清敌我之际，便已迅雷不及掩耳地放火烧了城的外廓——想必是在熟悉地势的竹中半兵卫的带领下，木下组才会顺利奇袭成功吧。
这使斋藤大军被迫完全退到稻叶山的山腰以上，获得外援的指望因而完全断绝。在这种情况下，稻叶山城仍继续支撑了十五天。以日本史上的攻城战来看，这样的天数并不算短。
永禄十年八月十五日，稻叶山城终于无力再战，被迫开城投降，斋藤龙兴勉强保住性命，被流放至伊势的长岛。前后耗费了将近十年时间，织田信长终于拿下了美浓。
“这个人”在这场战事的表现非常出色。由于哥哥藤吉郎大部分时间都待在信长所在的大本营中，商讨如何劝降城内的将士或参与作战会议，因此一千五百名士兵几乎完全交由他指挥，进退有序，毫无差错。
《绘本太合记》曾记载说，木下藤吉郎乃循小径登上稻叶山，并杀入城内，再以挥舞葫芦为讯号，让在城外待命的小一郎率领部队攻入。这纯粹是为了哗众取宠而窜改史实。所以罗，连木下藤吉郎在登山途中巧遇樵夫堀尾茂助（吉晴），将他收为部下的故事，也是纯属虚构的。
不过，据说战事结束后，竹中半兵卫曾感叹道：
“木下大人真是有个好弟弟。”
这应该是确有其事吧。半兵卫的言下之意，恐怕不只是夸赞小一郎在战场上指挥若定，也是在褒扬小一郎身为幕僚的出色表现。因为他巧妙地让初来乍到的半兵卫，和身经百战的部队长们维持了十分和谐良好的关系与互动。
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注释：