九月十五日の午前八時頃、まだ霧が立ち込める中、合戦は始まった。東軍先鋒の福島正則隊の横をすりぬけて、徳川家重臣の井伊直政が娘婿で家康四男の松平忠吉と共に最前線に出て、西軍の宇喜多秀家隊に鉄砲を撃ちかけて合戦の火ぶたを切ったという。
これは、徳川軍主力を率いる家康嫡男の秀忠が関ヶ原に間に合わないという誤算が生じたため、徳川家の威信を示すべく家康が抜け駆けを命じたとされる。
両軍は一進一退の攻防を繰り広げた。
西軍宇喜多隊と東軍福島隊との戦い、西軍石田隊と東軍諸隊との戦闘は特に激しかった。石田三成は松尾山の小早川隊と、南宮山の毛利諸隊に参戦を促したが、両者ともに動かなかった。
焦ったのは西軍の石田三成だけではない。東軍の徳川家康も同様であった。裏切りを約束した小早川秀秋がいつまでも動かないのを見た家康は右手の指をしきりに嚙んで「せがれめにはかられた」とつぶやいたという。
小早川隊が形勢を観望しているため、関ヶ原の西端において展開されている戦闘は膠着状態に陥ってしまった。
家康は黒田長政を介して吉川広家と密約を結んでいたが、南宮山毛利勢の総大将である毛利秀元は内通には関与していなかった。
南宮山の麓に陣取る先鋒の広家が動かず、後方の毛利諸隊の通行を禁じているため毛利勢は進撃できていないが、秀元はいずれ広家の内通を看破し、南宮山の毛利勢が一斉に下山して攻撃に移るであろう。そうなれば関ヶ原東端において大規模な戦闘が開始され、東軍は東西から挟撃されることになる。動揺した東軍内部から裏切りが発生する最悪の事態をも想定しなければならない。