但是这个时候毛利军中战法突变，冲出数百名骑兵，他们大都身披较好的全套具足与头盔，排着整齐而紧凑的队列，快速前进。
少弐军不知道他们葫芦里卖的什么药，也认为他们不敢骑马冲击长矛阵，于是没有太大的动作。
在这群骑兵抵达阵前时，突然从腰间拿出一个个瓶瓶罐罐，又拿出早已准备好的火绳，点燃后手拿绳子在自己头顶兜了一个接一个的圈，待距离足够，迅速仍向长矛阵。
焙烙火矢！等到蜂屋贞次和渡边守纲意识到已经晚了，一个个火球扔进阵内，瞬间引爆，爆炸产生的火球和冲击波将密集的长矛手掀飞，只是一轮，就造成几十人的伤亡。
每一排骑兵完成投掷后，都会迅速转向队伍的后方，让下一排队友继续投掷。
吃了大亏的渡边守纲鼻子气歪了，马上叫来还未退下的铁炮队，对着这群敢在自己眼前玩焙烙玉“允翔”战术的骑马武士疯狂射击。
正在投掷焙烙玉的骑兵被突如其来的密集子弹打的有些懵，一时间无法做出反应，被密集的大筒霰弹扫中，纷纷栽倒在地，不少人直接被打死，余者见已经讨不到好处，纷纷撤退。
但在全面进攻中，也发生了一个对毛利军极为有利的变化。那便是在小早川隆景的中央阵线对少弐军的中央阵线发起冲击之后，发现衣甲鲜明的锅岛直茂带领的竟然是农兵而不是他预料中的常备。
经验丰富的小早川隆景大喜过望，首先承受铁炮打击下的巨大伤亡冲锋，直接就击溃了少弐军第一道防线中的长枪兵。接着，他又组织起了所有骑马武士，击溃了在一旁不断射击的少弐铁炮队，同时转向向长枪队后方冲锋，大纵深方阵的集体冲锋，迅速摧毁了少弐军中央阵线士兵的士气。
这样一来，开战不久，少弐家尼子军团一下子就丧失了三分之一的力量，从兵力劣势变成了战术劣势。
更糟糕的是，中央阵线的农兵一旦被突破，毛利军可以从中央阵线的空隙左右卷击少弐全军。
小早川隆景是身经百战的老将，自然一眼就看出这个机会，于是他向后方的毛利辉元发出消息，毛利辉元得到讯息后，果断下令全军突击，战线中央调主力全力向前突进，准备一举击溃少弐军战线。
锅岛直茂带领的农兵在中央阵线经过简单抵抗被骑马武士队一个冲击就一哄而散，溃不成军。要不是锅岛直茂跑得快，差点憋屈地被讨死。
好在后方的岛津家久看到中央阵线局势危急，派出了九州备的两个大队前去支援，这才堪堪稳住，但是局势依然非常危急，刚刚加入的九州备两个备队毕竟是新兵，在毛利军主力强大的攻击下，节节后退。
整个战场甚至呈一个巨大的U形。
此时，毛利辉元抽风了，他仿佛已经取得了战役的胜利，大喜过望的他取下路边的稻草高举头顶高呼胜利，一些国众甚至开始命令各部开始留下人员割取人头。
在这个危机时刻，少弐军常备在体制和士兵素质上的优越性完全体现出来了。
岛津家久对危机的反应极快，马上命令把九州备全军投入战场，并且让左翼已经取得优势的本多正信留下一个大队抵抗对面的穴户隆家。
其余兵力向侧面旋转呈直角，面对马上就要突破的中央阵线，形成一道新的防线夹击中央的毛利，同时他本人说服少弐信资出阵，亲率本阵的马回高举马印杀入战场，驰援左翼的本多正信。
完成整个部署只用了大约十五分钟的时间。
等到少弐军右翼开始进行缓慢的包抄，毛利辉元的毛利谱代众至少两个备队严严实实地挡住他们的去路。
岛津家久再次开动他的统帅能力，迅速组织起能够联络到的所有铁炮，在号令下，将队列急速合并为3排。第一排士兵蹲下，第二排士兵半蹲，第三排士兵站立。
三排铁炮手中间掺杂了大量的大筒，同时向对面的毛利军射击。
伴随硝烟吹起，大批没有心理准备的毛利军在密集弹幕下倒地，整个少弐军中央阵线的攻势被瞬间遏制。
更让毛利军意料不到的是，恢复常规队形的少弐军铁炮手门，在一轮雷霆般地齐射后，又迅速开始轮射。
少弐军也看到了自家少主的马印，直到自家总大将已经开始出击，一时间士气大振。
之后的一个时辰内，正是这些重新被组织起来的农兵和右翼的本多正重队，死死顶住了毛利军的数次攻击。
原本筑前备攻击穴户隆家的第一大队，也击溃了对面之敌顺势左转，如果不是平时高强度的训练使军队训练有素，这样的在重压下的战场机动，根本无从谈起。
击溃了穴户隆家的本多正信，在大局已定的情况下，亲自率领麾下的筑前备，疯狂进攻溃退的毛利军，最后又夺回了寺山城。
又马上调转方向，向山下正在厮杀的毛利主力后背发起进攻。
这时右翼的毛利军还在吉川元春的指挥下，同渡边守纲、蜂屋贞次带领的筑后备、肥后备激烈厮杀。
虽然他们在近身战中压制了毛利军，但是却在吉川元春组织起来的骑马队的反复冲击下疲于应对。
尤其是铁炮队伤亡很大，这些铁炮手在交战前，躲避在长枪队身后。
等到毛利骑马队前进，他们就从长枪队之间的空隙位置，以连绵的轮射火力打击吉川元春队，然后被骑马武士扔出的焙烙玉杀伤。
在整场战斗中，吉川元春的骑马队一共发起了六次冲锋，却都被不断交替重组的铁炮队打了回去。
就在毛利右翼，少弐左翼杀的难解难分之时，高桥绍运队适时的迂回到位，少弐军士气大振。
这个时候的毛利军必须同时面对少弐军三个方向的攻击。当高桥绍运亲率迂回队伍作为生力军杀到，素有智慧之名的小早川隆景和凶猛之名的吉川元春虽然心中纵有千万个不甘心，但是也无力回天，徒呼奈何，只能带着各自麾下军势撤离战场。
经过数小时的厮杀，胜利的曙光终于在最后时刻垂青了少弐军。
他们不仅在步兵交战中，压制了横扫山阴、山阳地区的毛利军，铁炮队们也及时建立了新的组织，开始向正在溃退的毛利军猛烈射击。
追击战一直进行到第二天清晨才正式落下帷幕。
至此，这场为尼子家复国的月山富田城之战，少弐军参战一万四千余人，毛利军参战两万二千余人的战斗，以少弐军完胜告终。
经过统计，少弐军伤亡两千人，总体损失可以接受。
毛利军损失就惨了，共两万余人，伤亡四千余人，大部分都是在追击战中造成的。
经过首实检，更有穴道隆庆、赤穴久清、益田藤兼、穴户隆家、山县宗右卫门、赤川元宝等数十名毛利重臣被讨伐，中低级武士更是多达六七十人。