5/20 武田軍攻勢に出ることに決し、設楽原に主力を展開
武田軍は12000の主力を率いて、野戦陣地にこもる3倍の敵に攻勢をとることにする。 野戦陣地は3段にわたる柵と空掘りを巡らし、思いのほか堅固であった。 この日の夜、信長の援軍を得て徳川軍酒井忠次が山越えルートで鳶の巣山攻撃に出発。 鳶の巣山砦を攻略し、長篠城と合流して武田の背後に回りこむ作戦であった。