在平家方面，能登守平教经先后六次于大小战役中取胜，此刻平家重新定居福原旧都，扬言攻回京都。
正月二十九日，法皇宣谕：“本朝从神代传下来的三件御宝：神镜、神玺、神剑，要加倍小心，完好无损，取还宫来。”这所谓三件御宝，即八咫神镜、八坂琼勾玉、草薙剑（天丛云剑），称为“三神器”，是皇室权力的象征，故而法皇急于取回。
二月，源氏方面派范赖率五万骑在摄津国昆阳野布阵，准备按约与平家军在一之谷交锋。义经率一万骑从背后奇袭。
义经军在三草山趁夜突袭，平家军大败，大将军平资盛乘船逃往赞岐的屋岛，平师盛则率兵撤回一之谷。
接着，义经军兵分两路，一路由土肥次郎实平率七千骑向一之谷西侧进攻，自己则率三千骑迂回到一之谷背后的鹎越山麓，经由丹波大路直捣敌人后背。但是山崖陡峭艰险而且山路难辨，于是义经以老马寻途，并找来山中猎师带路，艰难行军三百余里，终于率部队翻越陡坡，冲入敌阵后方，导致平家军队全线溃败。
平通盛、平业盛、平师盛、平忠度、平敦盛、平知章、平经正、平经俊、平清房、平清定、越中前司盛俊等众多平家大将战死沙场，平重衡被俘。最后平氏大军退守海上，到赞岐屋岛去了。
战后，法皇宣旨屋岛，表示平家如能归还三神器，定对其宽大处理。但平家拒绝了。
此时被俘的平重衡受戒出家，被押解到镰仓示众；而逃到屋岛的平维盛则在高野山出家，并于三月在那智投海自尽，平家痛失栋梁。
六月，肥后平定次率伊贺伊势两国住人向近江源氏末裔进攻，但因起兵仓促，结果全军覆没。
七月二十八日，新帝后鸟羽天皇在未有三神器的情况下登基即位。八月，任蒲冠者源范赖为三河守，任义经为左卫门尉，不久又任义经为检非违使判官，这就是后来义经常被称为“判官”的由来。九月二十七日，义经在京中又晋升为检非违使五位尉，因此又被称为“九郎大夫判官”，赖朝听闻深感不悦：义经既是我赖朝的弟弟也是我的家臣，而今他未经我同意擅自接受朝廷的官职，究竟居心何在？于是解除了义经的追讨平氏的指挥权，改由源范赖为主将讨伐平家，于是源范赖领兵三万进抵播磨国。
十月，宫中举行了禊祓行幸，由义经主持；十一月，举行了大尝会。
怎料此时源范赖在播磨国的室、高砂一带，与平资盛大军陷入苦战，于是赖朝只得又起用义经，有人担心义经不在，京都治安堪忧，不如派副将去，义经一口拒绝，称宁愿将生命赌在战场。
此时源氏军队在佐佐木三郎盛纲的带领下渡海之浅滩，于备前国儿岛击败平家大军，平家撤回赞岐屋岛，源氏没有舟船可渡，无法追击，于是还京。
元历二年(1185年)正月，义经请旨讨伐平家。二月，率军出京，在摄津渡边集结军船二百余艘，准备进攻屋岛；同日，源范赖也率军出京，在摄津神崎集结兵船，即将开往山阳道。
谁料到了十六日，忽然刮起强烈北风，损毁了不少船只，为了修理只好暂停出兵，军中议论道：“本尚未做好海战的作战训练，如何是好？”此时军中另一位大将梶原平三景时建议说，为了方便军船进退，应该在船头船尾装上“逆橹”，而义经认为这是出师不利之兆和胆小的表现。而景时坚持已见，认为懂得进退的才配称良将，并斥责义经“只知进，不知退，野猪式的蛮勇，是不会成为良将的”。义经回敬道：“野猪也好，野鹿也好，作起战来，攻而能取，战而能胜，心里才畅快！”于是不管风大，强令船夫开船出海，独自率五艘兵船，通宵飞速前进，原本三天的航程，只用三个时辰就到了阿波的胜浦。义经刚到，就将在此地的与平家联盟的军队击败了，之后又率兵连夜跨过了阿波和赞岐间名为大坂越的山岳。而景时因逆橹一事开始与义经心生怨怼。
次日，义经军把高松的民房点起火来，平家误以为有大军来到，慌忙逃上了船，在得知义经只有七八十骑后，内大臣平宗盛令平教经重新率兵登岸与之交战。
平教经身为强弓手，箭术过人，他本想射死义经，但从奥州追随义经而来的佐藤三郎继信为掩护义经而替其中了箭。义经令人将受伤的继信抬到阵后，继信自知伤重命危，但弥留的言语间仍是充满了武士的骄傲与忠诚。继信死后，义经落泪不止，以名马“大夫黑”为代价请了高僧为其抄经祭吊。
在双方胜负难分之际，一艘在竿上系着绘有红底金太阳的扇子的平家船只出现了，一名盛装女子向岸上招手，这是挑战弓术的意思。于是，源氏军队里号称神射手的那须与一宗高在距其七段远（约七十多米）的地方一箭射断扇轴，这就是后世流传的“扇之的”的典故。
接着，双方终于再度开战，在激战中义经的佩弓被敌方的挠钩抓落到了水中，义经赶紧俯身用马鞭反复打捞，将士都劝说丢掉就算了，再贵重的弓也不必作大将的去以身犯险，但冒险拾弓而回的义经却说：“一张弓本没有什么可惜。只因义经这张弓，两个人或者三个人就能拉开，如果是伯父为朝那样的硬弓，就特意让敌人拾去了。假如敌人拾到这张软弓，他们会说：这就是源氏大将九郎义经的弓呀！惟恐受到嘲笑，所以冒着生命危险把它捞取回来。”众人听了，无不感叹。
天色渐黑，于是源氏引军后退，在牟礼、高松之间布置阵地。三天没有休息的源氏军兵疲惫不堪，纷纷熟睡，只有义经跟伊势三郎义盛勇敢地醒着嘹望守护。此番屋岛战役以源氏胜利而告一段落。
次日破晓，平家军率众乘船退到赞岐国志度浦。义经命伊势三郎义盛前去策反守卫本地的田内左卫门教能，
义盛带领十六骑一身白装到教能处称述利害，结果兵不血刃就劝降了教能的三千兵马，并收编进了自己的部队。
二十二日，梶原景时的两百余艘船才抵达屋岛海岸。
接着，义经强渡周防，与其兄范赖的军队汇合，而平家军队则退至长门的引岛。源氏军得知，随即挺进到阿波的追津。附近熊野别当湛增与伊豫国住人河野四郎通信率军纷纷投效源氏，此时源氏大军兵船已达三千余艘，而平家却仅剩一千余艘了。
三月二十四日，源平两军决定在坛浦、门司、赤间等处进行决战。当日，梶原景时为与义经争抢先锋一事又几乎要同室操戈。自此与义经两次冲突之后，景时深恶义经，卒至屡进谗言，最终使义经与赖朝失和。
平家军士向来熟谙海战，而源氏不善海战。当日平家军顺着东方的潮流而来，立即把源氏军逼上了满珠、干珠岛。义经之前已经日夜操练水军，于是率领军士猛然向敌军水夫船夫射击。源氏大军里顿时突现出和田义盛、阿左里与一和平家的仁井亲清等强弓远矢的神射手对射比试弓术。
午前时分，潮水突然从东向西涌动，源氏的船只被冲得七零八落，平氏趁势奋击。义经镇定自若，亲自把舵，鼓励部下努力作战。
到了下午，潮水转向西边涌动，平家船只大乱，于是源氏占得战争的主动权，四国九州的军兵纷纷倒戈投效源氏。义经此时为跟平教经一决生死，于是“飞跃八船”，传为佳话，而强弓将军平教经也于此役中阵亡。