其作戰部署是：
首先，安排明軍水師的副將鄧子龍率兵3000人，帶領3艘巨艦為前鋒，埋伏于露梁海的北側，待倭軍的船隊通過海峽后，迂回到側后發起攻擊，切斷其退路，
其次、以陳璘率明朝水師主力為左軍，正面阻擊敵軍，
最后，以李舜臣率朝鮮水師為右軍，待機與明軍夾擊倭軍。
蒲生氏鄉率領著10000來人，500只船只奮勇直沖，順利的進入到了露梁海的明軍伏擊地點，立刻便遭到了陳璘的阻擊。
發現情勢不對，蒲生氏鄉又趕緊調頭南下。
之后，倭軍又向北揮師，然而卻遭到了埋伏在北岸的鄧子龍所部3000人的截擊。
像個沒頭蒼蠅一樣，撞了三回墻，蒲生氏鄉這才發現，自己其實被重重包圍了。
這時候，聯軍開始了三面合圍，包圍圈越來越緊，在露梁海與日軍展開激戰。
聯軍多艘福船逼近了倭軍的關船之后，水師將士們紛紛躍上敵船，短兵肉搏。
水師副將鄧子龍親自帶著500命士兵沖到了蒲生氏鄉的船隊里，他奮勇沖殺，不過由于敵眾我寡，鄧子龍部旋即被倭軍船隊重重包圍。
他們發現了這里是整個包圍圈的薄弱區域，試圖從這里突圍出去。
與此同時，中朝聯軍水師左右兩路分別從南北兩個方向，向大島以東海面之倭軍船隊主力，展開了猛烈的攻擊。
陳璘率主力與李舜臣夾擊日艦，施放噴火筒，焚毀日軍大部分戰船。
大量倭軍只能棄船跳水朝岸邊游去，又遭陸上的一些明軍截殺，死傷大半。
蒲生氏鄉的隊伍損失極快，最后僅有100多只戰船能夠潰逃出包圍圈，丟下了300多艘船只，可6000多具尸體。
而李舜臣率朝鮮水師跟蹤追擊，靠著對水紋環境的熟悉，他后發而先至，追了上去，再度與倭軍血戰。
兩軍顫抖之際，陳璘也率明朝水師趕來支援，用船上的大炮猛烈轟擊，倭軍戰船紛紛中彈起火。
在一片混亂之中，倭軍士兵開始了垂死掙扎，他們拼命反擊，希望殺出一條活路。
然而還是沒用，再多的勇氣，也敵不過大炮的威力。
最后，一萬多人撤退的蒲生氏鄉和伊達政宗，只有1000多人跑了出去。
船只也所剩無幾，不止是掉了層皮，而是被剮掉了一層血肉。
明軍還是不打算就此松懈下來，李如松的騎兵已經開赴了釜山周圍，攻城大炮緩緩的架起，只待主帥一聲令下，就要撕爛這倭軍的據點。
就在此時，一個僧人模樣的人從釜山中出來了。
他騎著一匹騾子，身后跟著兩個小沙彌，舉著白旗朝明軍營地走來。
“別打了，談談吧。”這個僧人在距離明軍營地一里的地方停了下來。