少弐的出云军团在月山富田城城外，环城挖了三道深沟，并且还命人筑起了一道一丈多高的木屏，全军主力分四个方向扎营部署，这时候的月山富田城，被包围的像铁桶一般，水泼不进、鸟飞不出。
随后少弐信资重申不得随意进攻城池的军令，稳固住防线准备迎接毛利主力大军的冲击。
与此同时，他还命人加强了北面新宫谷的新宫城，以及更北面独松山上的独松山城，加紧对月山富田城的包围，并且在久比须垰至月山富田城之间的要道上部署陷阱，由岛津家久亲自指挥，准备接应退下来的锅岛直茂和迎击前来救援月山富田城的毛利军。
面对少弐出云军队如此严密的围困，即便是身经百战的天野隆重以及一向骁勇善战的毛利元秋也对此无能为力，一连组织两次试探性突围，全部被打回。
而为了进一步消磨城中守军的抵抗意志，岛津家久还不忘耍心机，命人佯装毛利军赶到月山富田城支援，诱骗天野隆重出城接应，并且取得重大战果，甚至险些就此将毛利元秋擒获，以至于在此之后天野隆重只得困守月山富田城城中，再不敢随意出城。
八月十日，锅岛直茂退下来以后，在布部谷之上的天马城和小早川隆景带领的备后军团大战。
布部山位于月山富田城以南十四千米左右，是从三刀屋穿过三泽、横田前往月山富田城的必经要冲。
另外从这里通往月山富田城道路和布部山的山脊相连，必须通过西侧的水谷口或者东侧的中山口。
也就是说，从三泽、横田方向想要进军月山富田城，必须从这里经过，只要控制了这两个口，就能阻止毛利进军。
八月十二日，小早川隆景带领备后军团接逼近布部山以南的比田。
于是锅岛直茂将军势一分为二，他自己固守水谷口，渡边守纲负责中山口的防备工作。
八月十三日，毛利军开始进军，于当夜开始攻击要害山城。
此城仅仅是一座城砦，由锅岛直茂麾下家臣据守，兵力不足二百且还是农兵，在抵挡了两波毛利军进攻后，迅速放弃城池退却。
小早川隆景拿下要害山城时，毛利军主力已经抵达，分别是毛利辉元带领的毛利谱代众7000余人、吉川元春带领的石见众四千余人、穴户隆家带领的备中众四千余人。
以及小早川隆景带领的备后众五千余人。
毛利军共计两万人集结于布部山附近。
八月十五日，毛利军全军开始进攻。
战斗一开始，锅岛直茂等人占据地利优势，从山腰用少弐家引以为傲的铁炮疯狂向从山脚下攻上来的毛利军攻击，给予毛利军重大杀伤。
但是在这里毕竟是毛利家主场，且有过和尼子复兴军交手，眼见强攻不成，于是吉川元春故技重施，再次带领别动队走小道进逼布部山顶。
只不过这次没有那么好运，这条小道上被锅岛直茂立下无数陷阱，毛利军在山道之上被陷阱折磨的苦不堪言，损失惨重。
但是毛利军毕竟人多势众，激战三日后，毛利军拿下数个关键节点，迫使锅岛直茂后撤。
八月十九日夜，锅岛直茂眼见再不撤退的话就会被毛利军合围，于是果断下令下令向月山富田城方向撤退。
布部山之战，锅岛直茂以七千军势付出两百人左右的代价杀伤毛利军千余人，共斩杀毛利军天野元定、小坂越中守、栗屋又佐卫门、浅原助六、三刀屋久扶等二十多名将领。
但是尼子家派来指点地形的德吉孙九郎、马田入道、熊野治郎等数十人也战死。
锅岛直茂率军退向寺山城后，渡边守纲负责殿后，他又一次发挥自己的突袭天赋，带领麾下精锐的肥后备在常愿寺附近伏击冒进的吉川元春队，再一次造成毛利军的伤亡。
甚至一度杀到距离吉川元春本阵不足三百米处，当着他的面，将国司元武斩杀，并好整以暇地割下他的头颅后扬长而去。
这一战将毛利军刚刚经过大胜得到的士气又击的粉碎，使急行冒进的吉川元春颜面扫地。
常愿寺之战不仅没有带来任何积极影响，反而损耗了毛利军的势力，极大的挫伤了毛利军士气。
而随着时间的推移，月山富田城城中的情况也是愈发的严峻，本就不多的粮食基本上吃尽，这些人即便没有战死，再拖上一段时间也将要被活活饿死。
八月二十五日，毛利军到达福赖，隔着饭梨川和下田原之上的少弐军对峙。
岛津家久和锅岛直茂看到毛利军阵营齐整，装备精良，也没有选择与之硬碰硬，而是直接放弃寺山城，退到了牧谷，与围困月山富田城的主力部队会合。
就这样，毛利军于渡过饭梨川，在距离月山富田城近两公里左右的寺山扎营，小早川隆景、吉川元春、穴户隆家和毛利辉元等人各自统领本部兵马分四营扎寨。
当毛利军扎营后，并没有选择立即与少弐家出云军团决战。
小早川隆景和吉川元春先是派小股部队不断出击骚扰，企图和月山富田城内取得联系将补给送入，均被挫败。
另外毛利辉元还派出一支小股部队直接穿插到后方，企图切断月山富田城和