十一月十八日，一夜之间从朝鲜到日本各大城市贴出了大明及日本王张信的讨伐檄文，而武田信玄也逐渐的得知水军那边出了问题，自己已经很长时间得不到消息。并且得知张信已经潜逃到了北面与明军会和，而张信军则是南下到了全罗道全州与朴欢合军，意图攻打东莱府，截断日军撤退路线

于是日军打开全面南撤，前锋已经撤退到了幸州。

幸州位于汉江下游东岸，除了是汉城西方重要的屏障，也是从汉城西进的必经之地，此外，控制了幸州也等于控制了附近水路，汉江在此处北转接入临津江，联军可以从此处延汉江逆流而上直扑汉城。幸州山城矗立在德阳山顶（海拔约125米），南面有汉江天险，东侧又有昌陵川保护，附近遍布沼泽，只有西北方向狭窄的唯一出路，是一座易守难攻的山城。

早在今年七月，卢文铉就在梨峙之战以寡敌众，把高坂昌信的第四军团挡在全罗道之外，被朝廷授予全罗道巡察使，之后卢文铉逐渐向北部运动，在汉城附近与日军多次交手，联军攻陷平壤后，卢文铉抢先进占水原秃城（今乌山市纸串洞），日军曾经围攻一个多月依然无法攻下。

碧蹄馆之战后，卢文铉又进驻幸州山城，除了本部约2300人守城之外，又派副将文在虎领1700人驻守衿川、全罗道召募使李炳浣驻防阳川山，彼此互为犄角，部属完毕，卢文铉又命令手下赶紧加固城防，在城下建造许多防栅，并且搜集了许多火器和投石车。

朝鲜斥侯队在汉城附近遭到日军袭击，伤亡八十余人。十二月十二日大清早，天还没亮，日军自汉城出发，大约寅时抵达幸州山城并开始攻击。

日军从西北山坡分三批依次进攻，北条纲成、山中幸甚、甘利信康、穴山信邦、葛山信贞几队挺进突破第一城栅，但幸州山城正面空间不大，战场狭窄，日军仰攻相当困难，朝鲜守军各式弓弩火器纷纷射击，还不断扔下滚木和石块，一时之间矢石多如雨下，第一波攻势很快便败退下来，日军赶紧补充兵力再次进攻，在守军高密度火器箭矢攻击中，终于攻破重重栅栏抵达城下，虽然日军的伤亡不断扩大，但是人数的优势开始让朝鲜守军感受到压力了，城中陷入紧张的气氛，不过主将卢文铉身先士卒，带着佩剑四处督战，大大激励了士气，守军又退无可退，背水一战，在小小的山城之中，守军爆发出无比的战斗力

战至下午，明军戚继光部率兵来援，水路上明军辽东水军和朝鲜江华岛水军从汉江而上对对幸州山城进行补给并企图增援，日军未能控制水路，无法将幸州山城有效的包围，到了酉时，日军撤退回到汉城，卢文铉再次率领朝鲜部队以寡敌众守住幸州山城。

虽然朝鲜守军获得胜利，但也付出相当大的伤亡，而且幸州山城已经残破不堪，无法再抵挡下一次攻击，卢文铉害怕日军再次进攻，便主动毁坏营栅，撤往坡州与明军会合。

海面上张信水军带着大明朝鲜水军到处追杀日军

11月初6日：闲山岛，庆尚道右水使元昊与全罗左水使会师有战舰80艘，进到玉浦，遇敌船30余艘，击破26艘

11月29日：露梁会师，遇敌1艘，击毁。又遇敌战船12艘，悉数击毁。

12月初2日：唐浦，遇敌舰20艘，浙江水军都督葛超撞破敌指挥舰，并射死敌将。

12月初4日：唐浦，毛利水军和大友水军战舰25艘会师。

12月初5日：出外洋，后移泊固城唐项浦中洋与张信水军会和，派三艘船侦查，一出海口即遇敌舰26艘，会战，焚敌舰100余艘，斩首210余级，溺水无算。

12月初6日：追敌外洋，与葡萄牙舰队2艘盖伦船、日军40艘安宅船相遇，激战一天，击伤葡军船2艘，击沉日军22艘。五岛水军损失小早20搜，安宅船5艘，张家水军损失福船2艘。

12月初9日：张信水军至中洋，敌退我追，敌舰70余艘列阵内洋不出，以佯退引出至闲山洋前，以鹤翼阵，先破3艘，焚63艘，400余日军弃舟上陆潜逃。

12月15日：张信水军和朝鲜水军统率75艘舰船驶出全罗南道丽水港，准备对日军井正纲部率领的50艘木制战船发动攻击。

12月17日，张信水师偷袭正登岸的日军舰队，日军被杀个措手不及。一轮激战过后，日军损失惨重，被张信水师消灭了十几艘战船，有数只舰船试图逃跑也被歼灭。朝鲜水军继而在合浦、赤珍浦海面再歼灭余下的日军。

12月19日，这场海战最终结束。从此大明掌握了制海权。全场海战大明水师共歼灭日舰26艘，日军伤亡甚众，相对而言，大明水师只是伤亡了很少的兵力，舰船更是丝毫无损。