到了开战前，兵力约一万三千人左右的岛津军得知少弐本次出兵的皆是麾下城主，少弐天领并未动员，常备军团也同样未曾出阵的消息后，显得更加疑虑重重。
好在岛津家久劝慰他：如今大敌当前，作为总大将竟然战意低迷，传出去的话恐会影响军心。
此战关系岛津之后的生死存亡，无论结果，当全力以赴，败了无非一死而已。
正所谓如少弐家督义兴面对逆境时所说：有生之荣、无生之辱。
岛津义久听了自己弟弟的劝告，也抖擞起精神全力应对。
岛津义久一边联络肥后的相良义阳从肥后北上骚扰少弐家，一边派使者前往久留米城谈判，企图避免决战。
但此时少弐家主力两万人已经到达战场附近，所以岛津义久已是骑虎难下，而少弐绝不会接受和谈。
因为这事关尊严。
于是少弐军在高原城西南的高崎山布阵。
岛津军在高崎川南岸川原口布阵。
双方隔着高崎川一连交战数日，除了作为随军总军师的岛津家久布置部分军势于少弐军右翼的广原附近作骚扰性夜袭，引起少弐军一时的混乱外，并没有取得什么实质性地进展。
随后几天因为突降风雪天气，双方停止交战，转为对峙状态。
换言之，这个时候少弐军并没有处于什么不利态势。
但是等到天气转好，少弐军的大友义统势便早早迫不及待主动挑起决战，向对岸的岛津军展开强攻。
岛津军的前锋也不甘示弱，抱着同样心思的北乡久盛也同样发起猛攻，双方在高崎川遭遇，展开大战。
很快少弐军利用优势铁炮队击溃了岛津军先头部队，阵斩北乡久盛，岛津其他士兵见状便无心恋战。
而少弐方见到战局一边倒，便忘记了我数次嘱咐的岛津擅长钓野伏战术，日向众、丰前众、丰后众开始全军渡河压上。
战线一度推到了汤之元，这时候整个战线呈一个右翼靠前，左翼靠后的斜线，将岛津军压缩在汤之元川畔。
岛津军遭到重大打击，为了挽回战局，岛津义久也下令全军押上与少弐军进行殊死战斗。
但是这个时候，早前骚扰少弐右翼的岛津家久势因为大雪被困，出现的迟了，所以突然从少弐右翼后方出现，形成了两面夹击的态势。
岛津义弘也注意到了这样的有利形式，向岛津义久建议投入所有预备队，于是岛津义久本阵也全军下山从侧面攻击正在血战的少弐军，前线也在疯狂进攻反推战线。
最终少弐家在战斗近六小时，又被两面夹击，难以支撑下溃败，在岛津军追击之下，少弐军死伤惨重。不少人在撤退渡河过程中被淹死在高崎川。
此战中，大友家臣中的角隈石宗、斋藤镇实、吉弘镇信，少弐家臣中的神代胜利、甲斐宗运、横岳资诚、江上武种、麻生隆实、平井经治、本告增景、高木盛房、小田镇光、伊东义佑等十几名高级将领包括数位少弐家谱代阵亡。
岛津军伤亡四千多人，少弐军伤亡六千多人。幸运的是，少弐军由于以往屡战屡胜的辉煌战绩，使得岛津军不敢太过深入追击。
同时也因为少弐军以往辉煌战绩的高傲，很多国众不甘心失败，拼死作战，给岛津军极大的杀伤，但也导致了数位重臣的阵亡。
虽然岛津赢了高崎川之战，且高级武将损失不大仅桦山久高、北乡久盛阵亡。但是依然很不好受，主要是大量底层武士因为少弐军的奋战阵亡，同样伤筋动骨。
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