明朝从全国范围调集了4万精锐。这支军队的主要构成如下：辽东精骑1万；宣府、大同各选精骑8千；蓟镇、保定各选精锐步兵5千；江浙步兵3千。四川副总兵刘率川军5千，做为后续部队，向朝鲜进发。辽东、宣府和大同共2万多轻骑兵主要是用来突击，备有轻甲、马刀和长矛，同时也备有火统。蓟镇、保定的步兵则来自明军的神机营，以火统、鸟枪和火炮为主要武器。江浙兵拥有丰富的抗倭经验，熟悉戚继光传下的鸳鸯阵。刘的川军多年来一直与西南夷族作战，山地作战经验丰富。这4万军队在宋应昌和李如松的率领下，浩浩荡荡的跨过了鸭绿江，开进了朝鲜。
万历二十一年（1593年）一月五日，大军进抵平壤城下。平壤城易守难攻。东有大同、长庆二门，南有芦门、含毯二门，西有普通、七星二门，北有密台门，有牡丹峰高耸，地形险要。当时日本守军为小西行长的第一军，共1万5千人，配备了火绳枪等火器。李如松的部署如下：蓟镇游击吴惟忠率领步兵当先，辽东副总兵查大受率领骑兵居后，攻击北部要塞牡丹峰；中军杨元、右军张世爵领兵进攻城西七星门；左军李如柏（李成梁另一子）、参将李芳春领兵进攻城西普通门；祖承训率领明军乔装为朝鲜军麻痹日军，力攻城南芦门；主帅李如松督阵。李如松同时部署明军的王牌武器虎蹲炮、大将军炮、佛郎机炮，据说威力最大的大将军炮就超过了一百门，届时全力轰击日军阵地。明军主力将进攻平壤的南、西、北三个方向，东面给日军留出退军路线。
一月八日晨，平壤之役打响了。随着主帅李如松一声令下，金鼓声大作，喊杀声四起，明军开始攻城。明军劲弩齐发，巨炮齐轰，一时火焰蔽空，震天动地。日军火绳枪虽然略优于明军火统，但日军却没有明军威力强大的火炮。明军火炮射出的铅弹不断落入敌阵，给日军造成很大杀伤。日军战斗力非常顽强，拼命死守，火器兵手执火绳枪雨点般射向近距离攻城的明军。明军略微受阻，后续攻击部队继续攻城。当时战况十分惨烈，神机营参将骆尚志冒险登城，腹部被滚石击中，仍然挺立不退。年近60的老将吴惟忠，胸部中弹，犹自大呼督战。李如松的坐骑被敌火绳枪手击毙，李如柏的头盔中弹，兄弟二人都置之不顾，愈战愈勇。主将如此奋勇，何况士卒？
祖承训率领的明军率先突破城南的芦门。日军一直以为芦门方向的是战力很弱的朝鲜军，因而没有重点部署兵力。近距离时日军才发现这是伪装为朝鲜军的明军，这时明军手中的火统已经开火，日军纷纷倒下，开始败退，芦门被明军攻破。接着含谈门、普通门、七星门、牡丹峰也相继被明军攻占。小西行长一看大势已去，率领残兵退守城北一隅风月楼。入夜，日军自东南方向突破，渡过大同江向王京退却。沿途早有李如松部署的李宁和查大受伏兵等候，一阵掩杀，击毙数百日军。
平壤的收复有着相当大的战略意义，整个朝鲜半岛的战争形势就此逆转。平壤之役是很典型的攻坚战，颇具近代化战争的特征。此役中明军有非常杰出的表现。首先明军以优势兵力和火力主攻城西，另以奇兵伪装成朝军强攻城南，这种部署完全出乎日军的意料之外。其次，城东给日军留出退路，使得日军无死守之志。第三，明军动用了当时在世界上比较先进的火炮，给日军以极大的杀伤和震撼。明军攻城时，曾有日将大友义统率领一支部队来增援小西行长，结果被明军震天动地的炮声所吓阻，不战而退。第四，在日军撤退路线上设有伏兵，使日军再受重创。李如松就凭此一战，威名大振，可以说平壤大捷超过其父李成梁在辽东任何一次战役。
有些日本史料极力淡化平壤之役。根据日本人的记述，日军此役似乎败的很体面。日军由于平壤和王京汉城距离太远，本就打算放弃。在明军攻城后，小西行长特意修书李如松，日军愿意退去，于是乎日军大摇大摆，安然退到了汉城。这种说法显然有“讳言”和“粉饰”败绩之嫌。在明军强大的炮火面前，日军之败是必然的，无论如何也体面不起来的。事实上，因援兵迟迟不来，平壤大部已被明军攻占，日军军粮、兵营悉数又被明军焚毁，小西行长眼看无法固守，遂与日军诸将商议，连夜撤回汉城。迫于明军的压力，孤军深入的日军第二军加藤清正部也撤回到汉城一带布防。根据《日本战史》，平壤之役后，小西行长部减员一万一千三百余名，只余六千六百人，减员近三分之二。
明军修整十天后，李如松乘胜进军，继而收复旧都开城和多座城池。朝鲜三都十八道，已收复平壤、开城二都及黄海、平安、京畿、江源、咸境等五道。大军继续向南开进，直迫汉城。
正月二十四日，明军的先头部队查大受部共3千精骑在汉城郊区与日军加藤光泰部发生激战，日军败退。后日军主帅小早川隆景率军2万将明军查大受部包围在碧蹄馆。在碧蹄馆一战中，明军3千骑兵，抗击了数倍于己的日军，一者依靠明军死战，二来明军骑兵部队配备了佛郎机火炮战车，明军依赖火炮优势，同时以战车做为工事，向敌阵不断施射火药助推的箭，使得日军始终无法逼近。后李如松率领的1千精骑也杀入战团，战斗非常激烈。《明史-李成梁传》载，当时有一武艺高强的金甲倭将拍马直取李如松，李如松力战不支，裨将李有升上前护主，被打下马来，一拥而上的日军武士将其砍作数段。紧要关头金甲倭将被李如松的兄弟李如梅一箭射于马下。之后明将杨元率领1千明军精骑连夜前来救援，日军以为大部明军赶到，率军退回王京。碧蹄馆之战历时一天一夜，明军精骑死伤过半，日军也付出了数千伤亡代价。
关于碧蹄馆之战，中朝日三国的史料记述差异很大。根据日军史料，大都宣称日军4万包围了2万明军，给明军了毁灭性沉重打击。并且日方史料引用明朝的记述为证。根据《中日关系史》介绍，实际上明代记述该战役的文献，多半立足于弹劾李如松的上疏，对于失败的情况有所夸大。我们知道，明朝的言官们，弹劾似乎是他们唯一的使命，夸大事实是他们的强项，不达目的誓不罢休。根据朝鲜方面的史料，如柳成龙的《惩毖录》，真正被日军合围的是查大受部和李如松率领的侦察轻骑，共4千余人，这是比较可信的。当时在朝明军总计才4万人，先头部队大都为骑兵，并有炮营，如果真有2万人，4万日军是没有能力完成合围的。所以，最真实的情况应该是，明军数千骑兵被2万日军合围，苦战一天一夜，后日军与明军大部队发生遭遇战，双方便各自退去。
碧蹄馆之战后李如松不敢轻进，再加上当时日军在汉城及周边地区集结了5万多人，兵力上日军有绝对的优势，明军遂退回开城修整。
后来明军得到错误情报，加藤清正率领的日军第二军将从咸镜道进攻平壤，李如松便率领明军二月十六日离开开城回到了平壤。李成梁的撤军是个错误的决定，撤军导致了盟军朝鲜军队刚刚收复的幸州得而复失。李如松得到幸州失守消息后，深悔自己退兵太急。而日本方面的记述是，李如松被日军大败后退回到平壤。事实上，李如松在碧蹄馆之战后败退到开城，完全可以继续修整一段。后来在京的朝鲜使者和明朝言官们都批评了李成梁的此次主动撤退，这也成为李如松日后被弹劾的罪状之一。可见明军并非被日军“击退”，而是主动退却，明军的主力部队却并未因碧蹄馆之败受到很大损失。日本史料说，李如松部由于元气大伤而无力南进。事实上李如松不能南进的主要原因是兵力不足，此时明军只有3万多人，几乎没有可能拿下为5万多日军据守的汉城。
后来探知日军的军粮大都存放在龙山大仓后，李如松密令查大受和李如梅率领一支敢死队深夜奇袭了龙山大仓。龙山大仓本为朝鲜国仓，积贮了朝鲜数十年的粮食，汉城被日军占领后，龙山大仓就成为汉城数万日军的军粮库，后来日军运来的粮食都存于此地。明军敢死队到达龙山后，把火箭射向粮仓，十三座大仓，数十万石粮食，一夜间被烧的干干净净。李如松夜袭龙山一计，精彩处堪与官渡之战中曹操的夜袭乌巢相比。军粮一失，朝鲜半岛的日军全线被动，陷入前所未有的困境。
议和闹剧
至此，中朝军队与日军进入相持阶段。根据《日本战史》的介绍，初入朝鲜时日军数量为9万6千余人，当各队重新集结于汉城时，只有不到5万3千人，减员4万3千余人，占总数的百分之四十五。关于减员原因，日本史料的说法是由于水土不服，病死占大部分。朝鲜和日本同处东亚，气候环境较为相似，水土不服一说，难以令人置信，况且也没有任何关于瘟疫流行的记录。总之本人相信大多数死亡日军应该都死于战事。
日军减员很严重，再加上粮仓被焚，军心越来越不稳。而明军在碧蹄馆之战后锐气受挫，而且兵力少于日军，并不具备再次决战的条件。既然双方都不想打，那么就有了和谈的可能。
明朝方面的和谈代表是浙江人沈惟敬。沈惟敬是一个很奇怪的角色，他既非明朝官员，又不具有外交谈判才能。只是由于他长期从事与日本的贸易，并会说一口流利的日语而被兵部尚书石星赏识，临时被封为神机营游击将军军衔，负责议和事宜。正史在介绍沈惟敬时多采用野史笔法，称其为不法商人，无赖子。例如《明史－国祚传》提到，国祚曾对当时的兵部尚书石星谈到沈惟敬：“此我乡曲无赖，因缘为奸利耳，公独不计辱国乎？”
早在万历二十年秋，也就是平壤之役前，沈惟敬做为兵部的全权代表就曾与小西行长谈判议和。小西行长也是商人出身。两位商人相遇，自然十分对路，谈起军机大事就象谈生意一样讨价还价一番。当时的谈判内容没有任何记录，大致是以大同江为界，江东归日本，江西归朝鲜，明朝对日本进行封贡，等等。这个协议并没有通报到高层。恰好当时朝中主战派占了上风，李如松遂率领大军一路开向朝鲜。沈惟敬当时被一心主战的李如松扣留在军中。
却说此时明军和日军陷入僵局后，以石星为首的主和派又卷土重来，沈惟敬再次受到重用。万历二十一年（1593年）三月十五日，经略宋应昌派沈惟敬至汉城与小西行长达成了四点协议：1、明派使节去名护屋会见丰臣秀吉。2、明军撤出朝鲜。3、日军从汉城撤军。4、交还二王子及其被俘官吏。为了监督日军南撤，宋应昌派参将谢用锌、游击徐一贯等带百余随从，同沈惟敬组成明朝使团与日军一道南撤。日方有此使团通行，自然也再不担心明军和朝鲜军的追击。
四月十八日，日军全部撤离汉城，李如松于十九日率明军及朝鲜军进入汉城，五月十五日渡汉江进至庆州。李如松在庆州对明军、朝鲜军和朝鲜义兵作了部署之后，便返回京城。至此，除全罗和庆尚二道部分沿海地区为日军占领外，其余各地全部收复。
五月八日丰臣秀吉在名护屋会见了明朝使团到达日本。由于语言不通，双方的会谈仍就在沈惟敬和小西行长之间进行。丰臣秀吉提出了“大明、日本和平条件”七条：1、迎明帝公主为日本天皇后；2、发展勘合贸易；3、明日两国武官永誓盟好；4、京城及四道归还朝鲜，另外四道割让于日本；5、朝鲜送一王子至日作为人质；6、交还所俘虏的朝鲜国二王子及其他朝鲜官吏；7、朝鲜大臣永誓不叛日本。沈惟敬一口答应了这丧权辱国的七条建议，但对同行的谢用锌、徐一贯等人却诈称丰臣秀吉已同意向明朝称臣，请求封贡，并退出侵朝日军。而小西行长则对丰臣秀吉汇报说，明朝使者已经同意了丰臣秀吉的七条建议，只需派日使与明使一道去北京请大明皇帝最后批准。
就这样，在两位奸商欺上瞒下的斡旋后，双方几乎要达成外交史上最为荒唐的“鸡同鸭讲”协议。于是日本派谈判代表小西如安与明朝使团一道去北京。小西如安早已与小西行长达成了攻守同盟。小西如安到了北京后，与石星进行了谈判，一口答应了石星提出的三项条款：1、日军在受封后迅速撤离朝鲜和对马；2、只册封而不准求贡；3、与朝鲜修好不得侵犯。当时兵部还和小西如安进行了详细的对谈，小西如安欺明朝人不懂日语信口答应。这时沈惟敬也递交了伪造的日本降表。明朝君臣大为满意。明神宗立即册封丰臣秀吉为日本国王，并按小西提供的名单册封了日本国大臣。
万历二十四年（公元1596年）九月三日，丰臣秀吉穿戴明朝使者送去的册封衣冠，出殿接受册封。沈惟敬等人呈上明帝诏书和赠与的金印，丰臣秀吉欣然接受，并设宴款待明使。后丰臣秀吉召承兑等懂汉语的僧人为其用日语宣读明朝的册封诏书。诏书内容如下：“奉天承运，皇帝制曰：圣仁广运，凡天覆地载，莫不尊亲帝命。溥将暨海隅日出，罔不率俾。昔我皇祖，诞育多方。龟纽龙章，远赐扶桑之域；贞珉大篆，荣施镇国之山。嗣以海波之扬，偶致风占之隔。当盛际，宜章，咨尔丰臣平秀吉，崛起海邦，知尊中国。西驰一介之使，欣慕同。北叩里之关，肯求内附。情既坚于恭，恩可靳于柔怀。兹特封尔为日本国王，赐之诰命。于戏龙贲芝函，袭冠裳于海表，风行卉服，固藩卫于天朝，尔其念臣职之当修。恪循要束，感皇恩之已渥。无替款诚，祗服纶言，永尊声教。钦哉！”这封诏书现存于大阪博物馆，为惯用的御笔文体写就，俨然一副中央大国皇帝对蕞尔小邦降恩封赏的口气。
丰臣秀吉听到“兹特封尔为日本国王”一句时，暴跳如雷，摔诏书于地说：“不是明帝乞和封我为大明皇帝吗？日本国，我欲王则王，何待明虏之封？”接着丰臣秀吉便要将小西行长治罪，并立即把中朝使团驱逐出境。就这样，历时两年的议和闹剧，彻底破裂了。
沈惟敬归国途中，滞留朝鲜，不敢回京。他假造了一道丰臣秀吉的谢恩表由另一使臣递交朝廷。这道假冒的谢恩表被明廷识破，再加上朝鲜方面传来日本再度备战的消息，明神宗方知上当受骗，大怒，当即下令把兵部尚书石星下狱问罪，并命驻朝明军捉拿沈惟敬，就地正法。沈惟敬以一小小使臣身份，在两国间开出了这样大的国际玩笑，惹来杀身之祸完全是咎由自取。
明朝和日本都开始了战争准备。朝鲜半岛的战火，不得不再一次燃起。而且，这一次战火，将比第一次的战火，来得更为猛烈。
风云再起
基于上次壬辰之役中败给海军惨败的教训，这一次日本采取了两个办法。首先，日军利用反间计，使朝鲜王廷解除了大将李舜臣的职务。反间计似乎总是很好用，自古以来中国不知多少名臣名将蒙冤于此计，朝鲜国王也从中国昏庸的君王那里学会如何在敌人的反间计里中招。其次，日本在战术上采用不告而战、突然袭击的办法，先打掉一直给自己带来巨大麻烦的朝鲜海军。
万历二十五年（1595年）七月十五日，被日本人称为“海贼大名”的九鬼嘉隆，率领庞大的日本舰队，偷袭了停泊在漆川岛（世济岛北端西）的朝鲜海军。由于在壬辰之役中日本的安宅船不是朝鲜龟甲船的对手，此次日本海军大量动用了巨型铁甲船，并专门针对朝鲜海军的龟甲船做了改进。当时是停战期间，朝鲜海军原以为日本的舰队是运输舰队，没有料到日本人会突然发起进攻。几百年后的九一八事变、七七事变、偷袭珍珠港等事件里，日本人总是乘对方猝不及防发起闪电攻击，可见这是他们的一贯伎俩。由于朝鲜海军没有丝毫戒备，结果战船几乎全被日本海军击沉击毁，海军统帅“三道水军都统制”元均被火炮击中身亡，朝鲜海军全军覆没，逃到岸上的也大都被日本陆军狙击歼灭。有的史料说，此战失利的主要原因是李舜臣被解职，而主帅元均又过于无能。说句公道话，除非李舜臣能预见日本海军的偷袭而提前有所准备，否则仓猝迎战数倍于己、装备得到改进的敌人，即使孙武子再世，又能如何？漆川岛之战后，漆川岛、闲山岛等军港和要塞悉数被日军占领。
朝鲜海军覆灭后，丰臣秀吉才于七月末正式下达进军朝鲜的命令。日军共14万人。其中海军约3万余人，陆军分为左路军和右路军。登陆后采取的是钳形攻势。左路军以宇喜多秀家为主将，小西行长为先锋，率军4万9千，沿宜宁、晋州一线，向全罗道挺进，意图攻取南原。右路军以毛利辉元为主将，以加藤清正为先锋，率军6万4千，沿密阳、大丘一线，向全罗道挺进，意图攻取全州。根据原计划，这两路军应在王京汉城会师，一举拿下汉城。
此时明军已经参战，开赴至朝鲜的第一批明军共约3万余人。总兵麻贵率1万7千人驻守汉城；杨元率辽东骑兵3千人，驻守南原；陈愚忠率骑兵3千人，屯兵全州；吴惟忠率4千人进至忠州，与南原军互相呼应；茅国器率兵3千人屯星州，控制岛岭、秋风岭。明军的战略部署是，上述各军据守本部要塞，待总督邢率领的4万大军一到，明军和朝鲜军即转入战略反攻，由南原、忠州发动钳形攻势，直捣釜山之敌。
明朝原本继续委派李如松任备倭总兵。但李如松此时正与辽东鞑靼作战，战事一直很紧。后来李如松一次捣巢作战中中了土蛮人的伏击战死，这是那个年代里最不幸的事件之一。明朝此次出兵的兵力一直有争议。日本史料认为明军数量和日军相近，为14万左右。但《剑桥史》认为，“这似乎是太不可能了”，它认为，“明在战役高峰期间的陆军和水师加起来的兵力估量为7万5千人。”《中国全史》也认为明军总计7万多人。
八月初日军展开进攻，日军的攻势起初还是比较顺利的。左路军连克泗川、南海、光州，最后进攻南原。明军副总兵杨元率领3千明军和3千余朝鲜军镇守南原，坚守数日后被日军攻破，守城将士绝大部分阵亡。攻破南原后，付出很大伤亡代价的日军屠城一日。这时驻全州的明将陈愚忠因南原失陷立即撤退，这样加藤清正的右路军便兵不血刃的拿下了全州。之后日军又分别攻陷黄石山、金州、公州等地，汉城的屏障尽失，再一次濒临险境，朝鲜局势再度危若累卵。
九月六日，麻贵命副总兵解生等率军2千，奔赴稷山北部，巩固汉城的前沿阵地。七日于稷山北与日本战国名将黑田长政和伊达政宗率领的日军第三军团一部发生遭遇战。明军的后续部队杨登山率军赶到，大败黑田长政，黑田长政退守稷山闭门不出。此时攻打青山的日军也被参将彭友德率领的中朝联军重兵包围，死伤惨重。这时从海上也传来捷报，重新复职的李舜臣，于九月十六日率领朝鲜海军残余战船十二艘，在鸣梁附近与日海军一支由一百三十三只战船组成的舰队发生激战，击沉日军指挥舰及其他三十一只战船，击毙日军主将来岛通总。日本海军遭受严重打击，又一次败于李舜臣手下。
稷山之役、青山之役和鸣梁海战的胜利，彻底动摇了日军继续北进的信心。慑于明朝大军的压力，以及各地朝鲜义军又不断攻击日军的补给线，日军的左右两路大军，即所谓的两记重拳，此时已成强弩之末。日军经过商议后决定两路军全部南撤至沿海一带，小西行长退守顺天，加藤清正退往蔚山，黑田长政退往梁山，岛津义弘退守泅川，建筑营垒工事，待机反扑。战争局势一时进入胶着状态。
胶着状态对明军不利，明军计划下一阶段实施蔚山战役。万历二十五年（1597年）十一月，明军分兵三路：左路由杨镐、李如梅率明军1万2千人，朝鲜军4千人，右路由麻贵、李芳春率明军1万1千人，朝鲜军3千人。左右路大军围攻据守蔚山的加藤清正。中路高策率明军1万1千人，一方面向南挺进，一方面采用打援战术，阻止小西行长部支援加藤清正。不难看出，这是个颇为周密的进攻计划。进攻蔚山的中朝军队总计三万余人，日本加藤清正率部6千人（按：一说1万6千人）于蔚山城和蔚山南部的岛山据险扎营，严阵以待。
十二月二十三日，联军总攻开始。黎明前由游击摆寨为先锋，率步兵1千人，参将杨登山为后援，率精骑3千人，突袭蔚山城。城内日军大半被歼，摆寨佯退，诱敌深入，大败敌援军。日军逃回岛山，坚守待援。第二天联军开始围攻岛山外围，游击茅国器率领河南步兵，连破日军新筑的外围三寨。这三道防线一破，日军坚壁据守，不敢复出。时至中午，明军攻抵岛山寨下，裨将陈寅率领浙兵，在枪林弹雨中奋勇攻坚，连破岛山寨二重栅门，就在明军将要攻击最后一重栅门时，眼看平壤大捷再次重演，明军的攻势戏剧性的停下来了。关于这个停顿，不同资料有不同的说法。《中国全史》里说，杨镐命令游击茅国器割敌首级报功，致使阵脚稍乱，攻击受阻。又称茅国器不愿居功，自行退兵，丧失了这个宝贵机会。《明史－李如梅传》则称杨镐为了把军功留给后来的李如梅而鸣金收兵。无论如何，这次鸣金都与杨镐有关。
随后几日，明军久攻不下，战况没有任何进展。明军减员非常大，弹药供应也渐渐捉襟见肘。虽然固守蔚山城和岛山的加藤清正依旧困兽犹斗，但已是弹尽粮绝，濒临绝境。十天后传来有利于日军的消息，小西行长、黑田长政、岛津义弘率领援军五万陆续赶到。战场形势立刻发生变化，明军由攻势转为守势。在这种不利的情况下，明军统帅部决定撤军。然而，在日本援军的追击下，明军撤军失控，阵营大乱。《明史－李如梅》载，李如梅的辽东骑兵部队，率先逃奔，致使各营溃散，兵败如山倒。《明史－杨镐传》、《明史记事本末》、《中国全史》等书载，明军溃败是由于主帅杨镐策马先逃引起，这种说法最不可信。事实上，3万人大军的撤退，不可能是主帅一人率先逃奔引起全军溃败。关于杨镐的历史记述都是后来撰写，由于杨镐对明与后金萨尔浒之战的惨败负有主要责任，因而使得他在史书里也对朝鲜之役承担了过多的责任。最符合逻辑、最接近事实的是，明军撤退过程中组织调度失控，致使全军溃败。据说此次溃败，明军、朝鲜军一路死伤无数，血流成河。
蔚山战役，明朝和朝鲜联军惨败，日军惨胜。联军阵亡人数约为2万人，日军也付出了约1万人的代价。此战后半年内双方都无力再战。
战略总攻
日军虽解蔚山之围，但却无力恢复早期的进攻态势，而日军内部主张撤退的声浪却逐渐高涨起来。小西行长认为，日军虽取得了蔚山之战的胜利，但长期来看，日军无法守住这些沿海要塞。
明军虽惨遭蔚山之败，其恢复能力却令人刮目相看。杨镐由于对蔚山之败负有第一责任，已被拿回北京下狱。这时明军的军事指挥大权完全落到了兵部侍郎邢手中。邢计划对日军发起第二次攻击。这时距蔚山之败仅仅八个月时间。
万历二十六年九月，邢的第二次攻击计划分为水陆齐头并进，对沿海日军各处要塞同时形成压力，促使敌各处守军以及海路不能互相支援，从而避免蔚山之败的教训。陆上明军同上一次一样仍然是三路：东路军麻贵，率联军3万，攻打据守蔚山的加藤清正部；西路军刘，率联军2万余人，进攻顺天和釜山的小西行长部；中路军李如梅，后替换为董一元，率军1万5千人，进攻盘踞泗州的岛津义弘部。水路则有陈会同李舜臣的朝中联合舰队。此次联军总兵力也大大加强，约为8万人左右。
中路董一元部起初进展顺利，九月底先攻取晋州，再拿下泗州。逼的岛津义弘背海临时筑起工事防守。日军临海设防，又没有海军支援，犯了兵家大忌。置之死地的日军十分顽强，明军数攻不下。董一元调来大将军炮、红尊炮，对日军阵地开炮，日军临时搭建起来的工事崩塌了好几处。眼看这个日本战国奇人、外号为“鬼石曼子”的岛津义弘要毙命于朝鲜，此时发生了一件双方都没有想到的事情，真是天意。明军的大炮突然炸膛，并引起大营火药库连番爆炸，全军登时乱成一片。这时岛津义弘一看明军大营发生爆炸，随即命令日军出击，混乱中的明军大败，泗州又被日军夺回。
东陆军麻贵吸取了上一次失败的教训，再加上加藤清正部兵员得到补充，因而作战相对比较谨慎，双方互有胜负，处于拉锯状态。西路军刘进展也不是很大，日军小西行长部把守的顺天，易守难攻。这时刘以谈判为诱饵试图捕捉小西行长，后未能奏效。小西行长率军来攻打，明军不支败退。翌日刘率军死战，大破日军于顺天城外。小西行长遂闭门不出，坚壁死守。
此时的战争形势对日军大大不利。日军盘踞在几处孤立的据点，互相不能支援。面对联军八万以上的兵力毫无对策，只好苦守度日。海上的军事力量对比也开始倾向于联军，李舜臣的舰队实力已经恢复了不少。大明水师出动了数百搜战船，1万3千余水军，在陈的率领下进入对马海峡。日本海军“及见舟师，惧不敢往来海中”（《明史－陈传》）。在联军水师的压力下，日军的后勤补给也成了问题。而明军的粮食、军火、后续兵员不断开往前线。双方军事实力的差距渐渐开始拉大。
勿庸置疑，前方战事不利，给远在日本的丰臣秀吉以很大打击。内外交困的丰臣秀吉于万历二十七年八月十八日郁郁死去，给他那波澜壮阔的一生，划上了一个悲剧的句号。他留下一首辞世歌：“随露珠凋零，随露珠消逝，此即吾身。大阪的往事，宛如梦中之梦”，毫无不可一世之态。丰臣秀吉一死，大臣们决定：密不发丧、自朝鲜撤军。九月五日，五大老以丰臣秀吉名义，指示在朝各军，“争取最体面的议和”。
丰臣秀吉的死，给日本撤军提供了一个很好的借口。实际上日军当时已经完全无力再次占领朝鲜，自保都成了问题。日军确定于十一月十五日（万历二十六年，公元1598年）全线撤军。日军撤退过程中，明军乘势追击。东路军麻贵攻入岛山、西浦，追击加藤清正，在日军溃退中斩敌2千余。西路军刘攻夺栗林、曳桥，斩获甚多。
日军驻顺天之小西行长部第二军于万历二十六年(1598年)十一月十一日起开始撤退。然后驻泗川、南海、固城之日军，依次到巨济岛集结，候船回国。当时联军封锁了出海路，日军第二军无法撤走。此时，驻泗川、新城之日军第五军主力，在岛津义弘率领下，与从南海开来之宗智义部船队会合。两支船队会合后，共有兵力1万余人，舰船五百余艘，于午夜开始通过露梁海峡。陈、李舜臣获悉日援军西进的情报后，立即命老将邓子龙驾三艘巨舰为前锋，埋伏于露梁海北侧。陈磷率明朝水师主力为左军，泊昆阳之竹岛与水门洞港湾内正面阻击日军，待机出击；以李舜臣率朝鲜水师为右军，进泊南海之观音浦，待机与明军夹击日军。十一月十二日午夜战斗打响，联军三面合围，在露梁海域与日军展开东亚近古时代规模最大的海战。及至天亮，日军死亡人数以万计，第五军主力几乎全部被歼，舰船也几乎全部被击毁击沉。岛津义弘后率只50余艘战船突围而去。这一战中，联军也付出了相当大的代价。李舜臣、邓子龙皆战死。
露梁海战后，日军退回日本，朝鲜半岛残余日军也基本都被消灭。不久，明军全部撤回朝鲜。
《明史》称万里朝鲜之役的胜利为“东洋之捷，万世大功”。无法否认这场战役的意义，如果日本在这个时期彻底占领了朝鲜，恐怕侵华战争也不会拖延到二十世纪了。
虽然在战役期间，日军间或有一些战术胜利，但从总体趋势来看，日军在明军参战以后处于被动防守地位。日本自封的所谓战国猛将们，英豪们，与明军交战往往“举阵惊骇奔散”，虽然取得过一些胜利，大都是在防守时取得的，有些胜利甚至是对方送来的。日本的战国时代实际上是城邦、领主割据时代，其战力与中国的战国七雄动辄拥兵数十万，相差何止里许计也。现有不少资料，甚至游戏，把他们描绘成顶天立地的英雄，其实不过尔尔。
在朝鲜史书里，这场战争被大书特书（按：至于当今朝鲜和韩国如何用轻重笔墨来书写明朝和朝鲜在战场上发挥的作用，大家可以根据朝鲜人对待50年代朝鲜战争中的中方作用的态度来想象一下）。抗倭援朝之役在中国的的史书里却没有受到足够的重视，原因不外有三。第一，明朝虽取得了抗倭援朝之战的胜利，但在二十年后，明朝深陷于明与后金战争的泥潭。即使当初明朝取得过一些令人称道的胜利，这些胜利最终也会被湮没在明亡的巨大阴影里。第二，传统史家认为抗倭援朝之战对明王廷来讲得不偿失，是明朝末期财政危机的主要诱因之一。第三，抗倭援朝之战中立下功勋的战将，如李如松、刘、李如柏等人，后来或战死沙场，或因畏敌获罪，名节无法保持始终，使后人对他们在抗倭援朝之战中的作用不能做出客观公正的评价。
与二十世纪五十年代的美军一样，丰臣秀吉在“错误的时间，错误的地点，发动了一场错误的战争。”
最后这句对明朝统治者也完全合适.援朝之战，对辽东的局势和明清关系影响太大了.