這場往後稱為關原會戰的戰爭，為信參加德川家康的東軍。
他起先拿不定主意，直到出兵前還無法判斷哪一邊的形勢比較有利。
大臣中有人主張應該投靠德川，也有人主張應該加入石田三成的陣營。
為信從堀越出發後，先駐進駿府的津輕府邸。
駿府是個刺探東西方情勢的絕佳場所。為信派服部康成和不知組到各地蒐集情報，回來仔細研究，決定和德川家康同盟。
他先派人到家康陣中，說明自己願意加入德川陣營。然後他再悄悄送三百名士兵給石田三成。
為信的長子平太郎信建，曾由石田三成行冠禮，現正在豐臣的大坂城工作。為信命令信建帶領這三百名士兵，向石田表示結盟之意。
最後為信派人遞快信回堀越，叫留守的心腹松野久七趕來駿府。
松野久七急忙經北前海趕到駿府。
為信見了久七，說：「我認為德川會贏，決定賭一賭運氣。可是這場戰爭沒有人能預見誰勝誰負，我想拜託你的是，平藏……」
為信說出十三歲的三男的名字。
為信有三個兒子。長男平太郎信建，次男惣五郎信堅，三男平藏信枚。長男信建任職大坂城，次男信堅原本任職德川江戶城，可是三年前不幸病故。三男信枚隨為信一同到駿府。
五年前……
為信在京都聽西洋傳教士傳教，十分感動，於是讓三男信枚接受洗禮。他希望信枚不只是個教徒，更能習得西洋的科技知識。也就是說，為信期待著信枚能繼任藩主之位。
「你負責在這場戰爭中保護平藏，躲起來。」
久七本來以為被傳喚可以參加打仗，不料為信竟叫他躲起來，忍不住露出少許不服的表情。
「假如石田三成勝利，加入德川軍的我勢必戰死。不過，我已經派平太郎加入石田那邊，你可以帶平藏投靠平太郎。假如德川贏了，你就把平藏帶來給我。要是那時我已經死了，你把平藏交給家康大人。總之不管我是否能活過這場戰役，你一定要讓平藏站到贏的那一邊。這樣，津輕家族才能延續下去。拜託你了。」
為信對久七說。
做好最後的準備，為信便加入德川家康的東軍。
慶長五年九月十五日凌晨——
德川家康率主力軍七萬，從赤坂岡山的本陣進攻大坂城。石田三成知悉，亦率八萬兩千西軍，從大垣城出擊。
雙方在關原碰面。
石田三成率領大軍傾巢而出以後，大垣城只留五千士兵看守。家康交付為信的任務，是包圍大垣城。
當時負責包圍大垣城的還有西尾光教、水野勝成和松平康長的軍隊。由於家康並不打算力攻大垣城，只打算包圍，所以沒有決定誰是主帥。
大垣城是座平城，四周有護城河，出入口只有東邊的追手門，家康認為假如力攻，一定會死傷慘重。
——關原會戰開始了。
聽到傳報，西尾、水野、松平、津輕四將競相率領各自的軍隊，接近大垣城的追手門。
戰爭啟自誰先拔得頭籌。津輕這邊，是奧州地區唯一參加關原地區會戰的軍隊。
「我們絕不能輸給京畿地區！沖啊！」
為信猛力搖晃高舉頭頂，寫著「不制於天地人」的指揮扇，嘶聲叫道。
但是，最早爬上追手門旁邊城牆的，卻是西尾的武士。
「西尾軍小寺半兵衛先拔頭籌！」
他站在城牆上高叫，不久便被守軍挑下城來。
追手門前麕集著西尾、水野和松平的武士。津輕武士只好向門邊的城牆發展。
津輕方面以不知組打頭陣。他們揮舞大槌、鐵鍬，想把城牆打破。等城牆真的打穿一個洞，率先跳進洞中的不是津輕武士，而是水野的松浦六兵衛。
這個人大叫著跳進去，隨即被人用長槍刺穿身體，甩出城牆。看到這個情形，津輕的武士遲疑了。這時，追手門忽然從裡面被打開。
「河村縫大人。」
「河村新八。」
「村田長兵衛。」
「丹羽彌左衛門。」
「西尾掃部。」
「桑原助右衛門。」
七八名西尾、水野和松平的武士，口中叫著自己的名字，趁著門開之際，沖了進去。當然他們不久便被城裡蜂擁而至的士兵斬殺。但是其中西尾軍的桑原助右衛門也用最後一口氣，打開門栓。
城外麕集的軍隊如雪崩般湧進。由於門突然打開，前面的幾十個人便像推骨牌一樣倒了下去，後面的人踏著他們的身體進城，開始和三丸各處的守軍作戰。津輕的士兵跟在西尾、水野、松平軍隊身後也進了城。
大垣城三丸、二丸和本丸之間各自有護城河和城牆保護。守三丸的是高橋元種、秋月種長和相良賴房的軍隊，共二千二百人。攻方則有三千八百人。守軍在敵人猛烈攻擊下死傷累累，逃進二丸，並且關上城門。
——大垣城三丸已攻陷。
水野勝成立刻派使者，飛奔向家康報告。
這時，由於西軍中的小早川秀秋臨陣倒戈，使得關原之戰，東軍獲勝。
家康聞訊，立刻指示攻擊大垣城的軍隊：
——大垣城聽到石田敗走的消息，必定會不攻自降。現在猛攻，只會增加我軍死傷人數。不如退出大垣城，守株待兔。
於是西尾、水野、松平、津輕的軍隊退出三丸，在大垣城四周布陣以待。
這天晚上，在津輕的軍營中，為信焦躁的踱著方步。
今天作戰，津輕方面沒有一點特殊的表現。
「我們打津輕老遠跑來……」為信懊惱的說。
「可是畢竟我們這邊的東軍贏了呀。」
老臣金信就安慰的說。
「假如我們一直坐等福原直高投降，津輕軍隊在這次戰役中，將會沒有任何軍功……」
福原直高是大垣城的守將。
金信就沉默了。這時，服部康成不知何時來到為信身邊，跪著說：「我們還有建功的機會。」
康成入夜以後曾悄悄潛入大垣城的二丸和本丸，探查敵情。
「怎麼說？」為信問。
「福原直高不會輕易投降。」康成信心滿滿的回答。
「關原會戰中石田軍隊失利的消息，還沒傳進大垣城嗎？」
「不，消息已經傳到，只是福原直高不打算投降。但是……」
康成忽然住口。
「但是怎麼樣？」
「從三丸逃到二丸的相良賴房，似乎嚇破了膽。只要我們稍微施加壓力，或許……」
「或許甚麼？」為信焦急的問。
「或許他會倒戈。」
「我們這邊，誰能去策反賴房？」
「只要主公准許，屬下願意……」
「太好了。」
為信喜形於色。
只要康成能策反相良賴房，攻陷大垣城，就是津輕這邊的大功一件。
康成從為信營中出來後，走到不知組的帳篷，對藤助說：「我要溜進大垣城，你要不要和我一起去？」
「我去，我去。」藤助急忙回答。
自從森岡金吾被殺以後，藤助一直陷於內疚的低潮，他希望藉著建功，振作士氣。
康成兩眼炯炯有神的向藤助解說任務的內容，藤助發現康成晚上到各地刺探軍情時，也同樣興奮。
「你不是說當忍者，是件無聊的工作嗎？為甚麼……」藤助好奇的問。「你會這麼興奮？」
「這個……當忍者雖然無聊……」康成嘴角浮現微笑。「我卻很喜歡呢。」
康成和藤助溜進大垣城的二丸。
二丸里除了有從三丸逃來的高橋元種、秋月種長、相良賴房，還有原先駐守二丸的熊谷直盛、垣見一直、木村勝正、豐純父子。軍隊大約二千三百人左右。
打扮成小兵模樣的藤助混雜在守軍中。
康成則潛入相良賴房的房間，在他耳邊輕輕說：
「醒一醒，醒一醒，賴房大人。」
「你是誰？」
「噓，安靜。我是你的朋友。」
「……」
「我想和賴房大人交朋友，請您加入德川軍。」
接著，康成悄悄告訴賴房，只要他肯反叛，便可享受高薪厚祿……
「是真的？」
「絕對不假。」
相良賴房答應，同時聯絡高橋元種和秋月種長，三個敗軍之將一起反叛。
第二天早上。
賴房、元種和種長率軍正要打開二丸的大門，出城投降。不料被垣見一直看見，出來阻止，相良賴房拔刀砍向垣見。
「藤助，快走！」
康成拔刀一面保護賴房，一面招呼混在相良軍中的藤助。
藤助跑向津輕大軍，通知為信。為信立刻調集軍