Нобунага выступил из своей ставки Гифу в Мино по дороге Накасэндо и вдоль левого берега озера Бива в сторону Нагахама. 21 июля он подошел к Отани, ставке Асаи, и начал штурм замка Йокояма в пяти милях к юго-востоку от нее, угрожая при этом и самой ставке. Здесь к нему присоединился Иэясу с пятью тысячами воинов Токугава из его родной провинции Микава.
Главные силы Асаи, подкрепленные войсками Асакура, блокировали дорогу на Отани, так что река Анэгава оказалась между ними и войском Нобунага. Они планировали атаковать на рассвете силами 8 000 воинов Асаи и 10 000 воинов Асакура. Армия Нобунага превышала их по численности примерно в два раза, и Нобунага надеялся использовать это численное превосходство, атаковав первым. На самом деле не все его войска были надежными, но они находились под внимательным надзором Хидэёси, так что Нобунага нечего было бояться. Первоначально он хотел позволить Иэясу встать против Асаи, но затем передумал из-за личных отношений с последним и выставил против шурина собственные войска, насчитывавшие 23 000 воинов. Чтобы выдержать шок атаки, они были выстроены в тринадцать рядов.
В четыре утра обе армии вступили в широкие мелкие воды Анэгава. Отряды Иэясу, где впереди были Сакаи и Исикава, а Хонда и Сакакибара шли во вторых рядах,
встретили силы Асакура посреди реки и задержали их. Клубы черногодыма от аркебуз поплыли над рекой, а сражавшиеся промокли от пота и красноватой воды Анэгава. У войск Нобунага дела шли не столь успешно. Асаи прорвался через его рады и угрожал самому Нобунага. Поэтому Сакакибара и Хонда вывели свои части из сражения на левом фланге, пересекли реку и обрушились на правый фланг Асаи, в то время как Инаба Иттэцу, которого Иэясу держал в резерве до последнего момента, пришел на помощь левому флангу Нобунага, В битву вступили и отряды, осаждавшие замок Йокояма, которые оставили свои позиции и поспешили к месту сражения. В результате победа осталась за Нобунага. Командиры северной армии отступили, половина их войска полегла. В знак признательности Нобунага подарил Иэясу отличный меч и наконечник стрелы, некогда принадлежавший «великану» Минамото Тамэтомо.
Во время этой битвы произошел случай, легший в основу сюжета одной из самых известных ксилографий Кунэёси – «Копьеносец против мушкетеров». Самурай по имени Сасаи Масаясу храбро ворвался в ставку Асаи Нагамаса с копьем в руке. Он был встречен аркебузным залпом, который отбросил его назад. Всего в него попало пятьдесят пуль, и самурай скончался на месте.
Битва при Анэгава принесла Нобунага далеко не решающую победу, и ему еще предстояло столкнуться с Асаи и Асакура вновь.