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由于楠木正成和护良亲王一直都和被流放隐岐岛的后醍醐天皇密通书信，因此后醍醐天皇虽然身处僻远，对全国形势的掌握却非常明确。于是当看到时机成熟，他便在亲信千种忠显等人的保护下，于元弘三年（1333年）闰二月二十四日乘船逃离隐岐，为了躲避追兵，最后在伯耆国的名和凑登岸。
当地的倒幕派豪族名和长年赶来会合，建议后醍醐天皇移驾到地势比较险要的船上山坚守，待时而动。此时幕府大军几乎尽数在围攻千早城，只得抽调了大将佐佐木清高的三千人马进攻船上山，结果被四方赶来的勤王部队全数歼灭，只有清高单人独骑逃回京都。
天皇逃离隐歧岛的消息很快便传遍全国，千早城的坚守和船上山的歼灭战使天下都看到了幕府的无能，各国的守护、地头、豪族们纷纷派遣使者前来向后醍醐天皇表示愿意接受节制，于是各地的作战势力趋于统一指挥，避免了乱世中常见的军阀割据局面的产生。
元弘三年（1333年）三月初，此时幕府大军还在不依不饶地围攻金刚山上的千早城，突然后院起火，后醍醐天皇的身影出现在山阴道（日本古代行政区划“七道”之一）上，并很快就聚集了数万兵马，任命千种忠显为主将，东进直逼京都。播磨豪族赤松则村自愿率部担任先锋，他是天下知名的勇士，一路上势如破竹，顺利击破了幕府军的重重防线，甚至在三月十二日一度攻入京都。由于兵力单薄，赤松则村终于在巷战中落败，退往山崎、八幡地方屯扎，等待千种忠显的大部队赶来会合。
虽然赤松军对京都的突袭以失败告终，却已经使得掌握幕府实权的前任执权北条高时惊恐万状。这时围攻千早城的部队还未撤回，六波罗探题极为空虚，于是高时急命名越高家与足利高氏各率七千六百人和三千人西征，进攻船上山。足利高氏此时患病未愈，正请假在家中休养，突然一道接一道的命令传来，被逼无奈，不得不带病和弟弟足利直义，以及细川、今川、吉良等同族将领，于三月二十七日踏上征途。
足利氏本出自名门源氏，足利高氏一家和执权北条氏的关系非常亲密，多代通婚，他的名字也是得蒙执权北条高时下赐“高”字而确定的。
因此北条高时对足利高氏可谓是相当器重。然而器重归器重，在北条氏控制幕府的传统体制下，非“御内人”（北条氏的直辖武士）是很难有机会渗入到幕府权力中心去的，这当然会引发很多人，包括足利高氏本人的不满。元弘元年幕府征发大军攻打笠置山，九月二日下达的命令，五号就要出发，使得父亲刚刚过世，还没来得及处理后事的足利高氏带孝出征，他心中对北条氏的愤懑可想而知。
到了这一年的三月，受命进攻船上山，高氏再次被不情不愿地拉上了幕府的战车，而他率兵才走到丹波的篠村，就听说前面的名越高家已被赤松则村击败。高氏本来就因在父丧和患病期间被幕府提勒到前线而憋了一肚子的火，现在见进退无路，索性横下一条心，于四月二十七日在八幡神宫前宣布起义，并向全国的源氏发出檄文，要求联合倒幕。
五月七日，千种忠显、赤松则村、足利高氏等人合兵一处，据称将近十万大军，从三个方向对京都发起了猛攻。虽然兵力空虚，六波罗探题还是拼凑了六万老弱病残分头迎击。这支临时拼凑起来的部队那里是足利高氏等人的对手，很快就先后全军覆没了。
六波罗北探题北条仲时、南探题北条时益等人一看大势已去，只得挟裹着光严天皇以及皇族们向镰仓方向逃跑，但在近江国内被追兵赶上，南探题北条时益在守山战死，北探题北条仲时在番场自杀，可怜的光严天皇等人均被擒获。正在围攻千早城的幕府军在得知六波罗探题陷落，全日本都在倒幕的消息后解围退走，数十万大军如鸟兽散。楠木正成的部队终于在坚守了三个月后冲下金刚山，转入全面反攻。
畿内风云变幻，瞬间易主，幕府的大本营关东地区也猛然蹿起烈火。当年源赖朝在镰仓起兵讨伐平氏后，就派他的异母兄弟“蒲将军”源范赖和“九郎判官”源义经四处征战，夺取天下，自己则留在镰仓经营关东地区，镰仓幕府建立后的一百多年间，关东更是成了幕府牢固的根据地。也正因为如此，才有楠木正成在笠置山对后醍醐天皇所说的：“若仅以军力作战，虽集六十余国之兵亦难取胜武藏、相模两国幕府军。”然而在天下倒幕的大势面前，关东地区也不再是幕府牢固的后方了。更何况许多关东武士一直以来宣誓效忠的是源氏的镰仓幕府，而不是出自平氏、篡取了幕府实权的北条氏呢？
五月八日，足利高氏的同族新田义贞、胁屋义助兄弟在上野生品名神神社前举兵。由于义贞奉高氏之子、四岁的千寿王（成年后起名为足利义诠）为首领，甲斐、信浓、上野、下野、上总、常陆、武藏等地的源氏陆续引兵前来会合，大军浩浩荡荡向镰仓挺进。
五月十日，幕府军在大将金泽贞将、樱田贞国的统带下，在武藏的入间川迎击新田义贞的倒幕军。由于全国形势都对北条氏执权不利，幕府军将无雄心，兵无斗志，稍一接触就溃不成军。十五日，金泽贞将、樱田贞国整顿败兵，集结于武藏的分倍河原，两军再次展开大战，幕府军再度失败，主力至此丧失殆尽。于是新田义贞将部队分成三个集团：右翼大馆氏明向极乐寺方向进发，左翼堀口贞满向洲崎与巨福坂方向进发，新田义贞自己则和兄弟胁屋义助为中央军向化妆坂方向进发，三路夹击镰仓。十八日早晨辰时，与北条氏的最后决战终于打响了。
据说北条的武士们在最后关头打得非常英勇——虽然这已经无补于大局了——其中洲崎方向的抵抗最为惨烈，堀口贞满进行了六十五次艰苦的突击战，最后幕府执权北条守时在大势已去的情况下与全体士兵集体自杀，洲崎才被攻克。极乐寺方向的大馆氏明甚至被敌将大佛贞直杀伤，右翼军几乎崩溃，新田义贞在得知消息后，亲率主力向大佛贞直背后的片濑、腰越方向杀去，两路夹击，这才击败了大佛贞直所部。
眼看大势已去，幕府前执权北条高时在四面楚歌的绝望中烧毁了官邸，然后带着北条一族八百七十人在东胜寺集体自杀，许多深受北条氏恩典的武士们也纷纷自杀殉主——高时这一年只有三十一岁。
新田义贞的关东大军在北条一族灭亡的当天，也就是二十二日进入了镰仓城。末代傀儡将军守邦亲王被废黜，自源赖朝开幕以来历经了一百四十二年风雨的镰仓幕府至此退出了历史舞台。由楠木正成首先响应的倒幕运动也终于在全国武士、豪族的共同努力下取得了成功。
从元弘元年（1331年）起，正成进行的不屈不挠的倒幕斗争，对幕府的崩溃起到了决定性意义。正是由于他的努力才使得“倒幕”成为天下人们的共识，与闻风而动的足利高氏、新田义贞等人相比，他才称得起是真正的倒幕英雄。