原本小浜城計程車氣和戰意因陸奧大內家頻頻損兵折將、丟城失地而跌落谷底，再加上遭到上杉軍的炮擊後，城中的守軍徹底崩潰。
東巖代諸郡之人可從未領教過佛郎機炮的厲害，在聽到小浜城本丸裡接連不斷的爆炸聲響起，以及見到本丸裡的箭櫓、冠木門、兵器藏等建築設施先後燃起大火後，二之丸、三之丸的守軍皆嚇得失魂落魄。
大內掃部助、大內左京進等陸奧大內家庶流家臣們見勢不妙，在反應過來後，就趁著上杉軍尚未發起攻城之際縋城而出，將城中的情況一五一十的告知上杉定虎。
獲知城中人心浮動、毫無戰意後，上杉定虎就果斷下令發起攻城。
隨著上杉定虎的一聲令下，上杉軍各部就從小浜城的四面八方發起了猛攻。
在遭到上杉軍炮擊之時，大內義綱正於本丸大廣間裡召開軍議。由於大廣間附近的館因炮擊而倒向了大廣間，使得參加軍議的大內義存、巖津野宗易、大內宗資、柏木田義久（大內義綱之弟）、大內親綱（大內義綱次男）等十餘人在措不及防之下被房梁、支柱壓倒，或是被彈片擊中而亡。
就算倖免於難的大內義綱、大內定綱（大內義綱長男）、刈松田綱茂、梶內綱久（大內義綱之弟）、大內信綱（大內義綱之弟）等人也受了不同程度的傷。雖說他們暫時躲過一劫，但並不代表就真的能鬆一口氣了。
還沒等大內義綱、大內定綱、刈松田綱茂、梶內綱久等人緩過神來，就聽到了城外接連不斷的響起法螺聲、戰鼓聲、喊殺聲。
此時的小浜城中各地皆燃起了沖天的火光。
不僅灼熱的氣浪呵汙濁的空氣令人感到窒息，城中更是一片末世景象，呼喝叱罵、鬼哭狼嚎之聲此起彼伏。
本丸之中在炮擊之中倖存的陸奧大內一族之人在極度恐慌中依照本能進行著自救，不少人爭先恐後的從金藏之中抄起財物往自己的懷裡，便從已經殘破不堪的冠木門逃出。
然而，小浜城早就被近十萬之眾的上杉軍圍得是水洩不通，可以說連只麻雀都飛不出去。
大內義円（大內義存之子）、大內宗常（大內宗資之子）、巖津野重益（巖津野宗易之子）等二十餘人才揣著財物逃出本丸至二之丸，就迎面遇上了被大內掃部助、大內左京進、大內藏人等人引導的上杉軍。
結果毫無懸念，被身上揣著的財物所累，大內義円、大內宗常、巖津野重益等人根本就沒有反抗之力，先後被上杉軍所討取。至於他們身上揣著的財物，也盡數被先登入城的上杉軍所瓜分一空。
正所謂覆巢之下，安有完卵？
大內義綱、大內定綱父子聽到喧譁聲、喊殺聲越來越近，眼見已是走投無路，也自知不可能絕境逢生，就召集僅剩的家眷一同在寢殿裡先後自盡身亡。
而刈松田綱茂、梶內綱久、大內信綱等人可沒大內義綱、大內定綱父子那般覺悟，他們依舊盤算著如何保住自己一命，就趁著上杉軍尚未攻至本丸之前，率本丸之中僅剩的城兵、侍女、雜役等一百餘人放棄抵抗，向上杉軍投降。
由於陸奧大內家將主家鹽松石橋家的嫡流屠滅殆盡，以及先前的獨攬大權之舉，引起了鹽松石橋家重臣們的公憤。
在石橋玄蕃允、石川有信、寺坂信濃守、大場內美濃守等鹽松石橋家重臣們的強烈要求下，上杉定虎便沒有赦免小浜城落前投降的陸奧大內一族之人。
除了與鹽松石橋家重臣們關係不錯的刈松田綱茂一脈得以倖存以外，陸奧大內一族嫡流以及其庶子家的巖津野家、梶內家、柏木田家等，包含家眷在內盡數於小浜城外被處斬。
刈松田綱茂、刈松田弘房父子以及其家眷則是被上杉定虎下令流放至越後巖舟郡栗島。
至此，貞治六年（1367年）隨奧州總大將石橋棟義下向陸奧多賀國府的陸奧大內家家名斷絕。
但鹽松石橋家因御下不力，且對上杉家靜謐巖代、磐城、陸奧等國造成很大影響，於戰後也沒能獲得恢復家名。
先前迫於形勢倒向陸奧大內家一方的鹽松石橋家重臣們，因主動降服而功過相抵，獲得了本領安堵。石橋玄蕃允、石橋志摩守等鹽松石橋家庶流也沒有一人獲得繼承總領家的許可。
與此同時，齋藤朝信、八條房繁兩部軍勢於信夫郡境內合流之後，兵力就達到了兩萬九千餘眾。
得知北伊達郡爆發大規模反伊達稙宗一方的一揆後，齋藤朝信、八條房繁二人毫不猶豫的發兵進入。他們一面從一揆眾手中接收大枝城、藤田城、山崎城、塚野木城等重鎮要地；一面陳兵於阿武隈川北岸，並做出準備大舉渡河的樣子來。
而桑折景長、石母田光賴等身在北伊達郡的伊達家重臣們在脫離險境後，主動擔任先導役，為上杉軍引路。
如此一來，使得身在梁川城中的伊達稙宗壓力更加大了。
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