一方秀吉は鳥取城の力攻めをあきらめ兵糧攻めを策した。収穫期前６月２５日２００００余の兵を率いて姫路城を発ち、但馬口より因幡国内に侵入し７月１２日には鳥取城を包囲した。まず本陣を鳥取城が一望できる太閤ヶ平（本陣山）に定め、ここより左右両翼と平地に３隊布陣させた。その包囲網は、前後２段に兵を配し、堀には蝿縄をはり、柵や矢倉を築き土塁を連ね、夜間にはかがり火をたいて警戒の徹底を図った。また兵の一番手には数千挺の弓、鉄砲を携行させ海上には警護船を常泊させた。

　両軍の最大の攻防は、９月１６日、丹後、但馬からの兵糧を輸送していた長岡藤孝、松井康之ら秀吉勢と毛利水軍の衝突であった。この戦いで康之らは輸送船５隻を破壊し、さらに伯耆の泊城を攻撃していた毛利方の船６５隻を奪い取った。一方で包囲軍の宮部継潤勢が鳥取城と雁金山砦の連絡路を断ったため鳥取城は完全に孤立無援となり兵糧も枯渇した。そして１０月２４日、経家は開城し翌日城内の真教寺で自刃した。

　この戦いは兵糧攻めの典型とされる。

　これで毛利氏は中央へ通じる山陰の進路を失った。