杵築城又稱臥牛城、木付城，位於國東半島西南，東瀕守江灣，南臨八阪川，本是大友家臣木付氏的居城，文祿之役大友義統被改易後，木付鎮直、統直相繼自盡，木付城便被收爲太閣藏入地。慶長之役後論功行賞，細川忠興獲得了杵築及周邊六萬石的領地，但是由於細川家的本領位於丹後，這塊飛地一直由家臣鬆井佐渡守康之及有吉四郎左衛門立行負責管理，城內本有一千八百人，後被細川忠興召走一千，只留八百維持領內治安。
杵築城地理位置的優越不僅體現在周邊環境上，就交通而言，其通過日向街道與北豐後的中津、小倉相連，南與南豐後的府內、臼杵相通，東面是熊谷直盛的安岐城，西面是太閣藏入地日出城。可以說，一旦攻陷了杵築，除了國東半島以外的豐後便可納入囊中，因此，爲了最快獲取糧餉、壓制豐後，黑田如水無視大友氏控制的高田、富來二城，直接經日向街道進攻杵築，意圖在三日內結束戰鬥。
按照黑田如水的預想，鑑於自己強大的軍勢，大友義統絕不會出兵增援細川或者偷襲黑田軍，如此一來，一旦大軍攻陷杵築城，獲得充足的糧草補給，轉過頭來再攻打大友氏，大友義統就只能被迫投降，將軍勢交於黑田軍，之後一同進攻基本無人把守的南豐後和北日向，完成東九州的壓制。
可是他沒有料到，大友義統麾下的重臣宗像鎮續竟然識破了這以戰養戰之策，說服大友氏出兵支援鬆井康之，不僅如此，他還派人向北肥後的加藤清正求援，意圖合力壓制剛剛興起的黑田家。
事實上身在肥後的加藤清正一直作爲秀保在九州的代理人，監視着島津、黑田兩家的一舉一動。起初，得知黑田長政率領主力支援秀保時，加藤清正還一陣欣慰，以爲黑田氏終究沒有忘記太閣之恩。沒成想大阪的一道不知真僞的討伐令竟然讓黑田如水動了歪心思，這些天散盡家財招兵買馬，不僅是周邊的小大名，遠在肥後的加藤清正以及薩摩的島津忠恆全都看在眼裡。
作爲德川家康的盟友，島津氏和黑田氏一樣，並未將雞蛋放在一個籃子裡，不久前島津義弘率領一千五百人跟隨秀保征伐會津便證明了這一點，對於表高六十五萬石的島津家來說，招募一萬五千人並非難事，但是老謀深算的島津義弘臨行前告誡島津忠恆，在這件事上絕不能做出頭鳥，若非黑田如水先動，島津家必須保持中立。
得知黑田如水招募軍士，島津忠恆也立即行動起來，將一萬兩千人的龐大軍力部署在與肥後、北日向交界線上，而加藤清正則是率領七千軍勢東進駐紮至阿蘇山附近的內牧城，那裡距離肥后豐後邊界只有數裡之遙。
四月十四，接到大友義統求援信的當天，加藤清正便越過兩國邊界進入豐後，事先得到田原紹忍通知的中川家岡城城代開城迎接加藤軍，提供糧草並率領五百人助陣；沿着日向街道行至日出城時，毛利高政和早川長政分別率領六百人蔘陣，十五日傍晚抵達八阪川畔時，加藤清正已經糾集了八千七百人，加上大友義統駐紮在杵筑北側高山川畔的兩千八百人以及城內的八百人，僅僅兩天時間，豐臣方的軍勢陡然增至一萬兩千三百人，遠高於黑田氏的九千人，面對這種情況，黑田軍中開始出現消極的聲音，有的甚至乘夜逃離，這讓黑天如水很是擔憂，本來就是靠金錢拉起來的烏合之衆，論打仗根本不是加藤等人的對手，本來佔據優勢還好說虛張聲勢，如今連僅有的人數上的優勢都沒了，此役怎可能取勝？
想到這，黑天如水修書一封，讓親信家臣帶給身在薩摩出水城的島津忠恆，請他即刻出兵攻打南肥後，以動搖加藤軍的軍心，達到圍魏救趙的目的。
儘管使者星夜兼程，可由於路途較遠且需要避開加藤清正的眼線，抵達薩摩時已是兩天以後，在這兩天時間裡，黑天如水發動過一次夜襲和一次伏擊，夜襲主要針對北側的大友義統軍，起初取得了一些收穫，斬首二百餘，可是臨撤退時卻在山間遭遇加藤清正的伏擊死傷慘重，隨後追擊而來的吉弘統幸也是一陣砍殺，兩千人的夜襲隊最後僅剩三百人逃回如水本陣，其中大部分不是被斬首而是乘亂逃竄，有的浪人甚至就地倒戈加入豐臣軍，一同攻打黑田軍。
雖然人數遠高於黑田軍，可豐臣軍卻不願主動出擊，而是等待黑田軍兵糧耗盡自行瓦解，黑田如水比誰都清楚自己的情況，鑑於軍中不滿之情甚囂塵上，他一度決定放棄進攻杵築城，轉而進攻防守空虛的大友氏本城富來城。可此時黑田軍周圍早已是眼線密佈，剛剛有轉移陣地的趨勢便被加藤清正所察覺，於是乎，在黑田軍先鋒進軍富來城的必經之路上，加藤氏大將飯田直景與大友氏重臣田原紹忍率精兵伏擊成功，黑田軍戰死三百餘，黑田二十四將中的桐山信行和久野重勝相繼戰死，剩餘一千三百餘人退回本陣，聞此噩耗，當夜又有三百餘人脫陣，使得如水手中僅剩六千四百餘人。
強攻無力，偷襲不成，黑田如水此刻已經陷入進退兩難的局面，而加藤清正和大友義統則頻繁遣使覲見，希望他不要被大阪諸逆的造謠所迷惑，即刻交出兵權卸甲歸田，否則將在四月二十日對黑田軍發起總攻。
一城未下便繳械投降，“天下二兵衛”之一的黑田如水孝高實在不願接受這個現實，可是軍中的流言蜚語已經愈演愈烈，逃兵、放火時有發生，起先還能以金錢爲誘餌安撫這些軍士，可是隨着金錢糧餉的耗盡，除了殺幾個逃兵穩定軍心，已經沒有更好的辦法維持這支臨時拼湊軍隊的團結。
四月二十日深夜，雖然過了最後期限，可是由於加藤清正寬限他兩天時間，使得黑田軍暫時保持着平靜。
“天不助如水，如水又怎能逆天而行？”黑天如水在本陣召開軍議，最終決定向豐臣軍投降，“整個九州，只有本家望風而動，想起來真是可笑，看來是老夫想的太簡單了，豐臣氏命不該絕。”
“島津家呢，老主公不等島津家的消息？”井上右衛門不甘心地問道。
“以島津家的脾性，要出兵早出了，如今已過去五日，一點風聲都沒有，汝等還指望什麼呢？”黑田如水擦拭着手中的軍配，眼中充滿了不捨：“僅僅十八天，呵，我如水的武運到此便終結了麼？”