万历二十五年（1597年）春，朝鲜派使臣来大明请求发兵，万历皇帝调动了辽、蓟、陕、川、浙陆军和福建、吴淞水师共计七万五千人，南京兵部侍郎邢玠升南京兵部尚书，总督蓟、辽、保定军务，经略御倭，山东右参政杨镐为佥都御史，经略朝鲜军务，前备倭总兵官提督同知麻贵为备倭总兵官提督，统率诸军，杨元、刘铤、李如梅为副总兵官，水师副总兵陈璘提调水军二万五千人分乘三百艘战舰从水路入朝参战，同时调广东总兵童元镇为浙江总兵。
六月底，明军长途奔袭至全罗、庆尚两道，总兵官麻贵率军一万七千抵达汉城，陈愚忠率骑兵三千进驻全州，杨元率辽东骑兵三千驻守南原，吴惟忠率浙兵四千进驻忠州，游击茅国器率河南步兵三千驻守星州。
与此同时，日本经过数年打造的六百艘战舰全歼朝鲜水军，朝鲜水军统帅元均、李亿祺战死，宣宗只好将李舜臣释放出来让他重组朝鲜水军。随着制海权被拿获，丰臣秀吉下达了全军登陆朝鲜的命令，此次登陆分东、西两军，总兵力十四万，陆军十一万，水军三万，丰臣秀吉和小早川隆景十五岁的养子小早川秀秋被任命为侵朝总司令。西路军以小西行长为先锋，宇喜多秀家为主将，兵力为四万九千人，沿宜宁、晋州一线进攻南原；东路军以加藤清正为先锋，主将毛利辉元，兵力为六万五千人，沿密阳、大邱一线进攻全州。此次日军采取务实策略，一路上稳扎稳打，只谋求对朝鲜南部两道的控制权，与此同时，日军对朝鲜南部两道的杀掠更甚了，作为战功的标志，日军将杀死人的鼻子割下来运回国内，至今日本还有埋藏朝鲜军民鼻子的鼻冢。
小西行长带着他的一万四千兵马和抢割的庄稼一路高歌猛进向南原城奔来，宇喜多秀家的后续部队还在开进中，而此时南原守军有三千明军和三千朝军，统率为杨元，最终南原六千守军将会面对五万日军的疯狂进攻。由于此时各部明军还没有到位，日军攻势又猛，麻贵也不敢调动其他地方的军队支援南原，所以只能由这六千士兵的血肉之躯抵挡日军的进攻以换取时间。
从八月十日开始一直到战斗到十六日，杨元带领少量士兵撤离，大部分士兵和将军阵亡，明军阵亡将领有方时辉、郑文图、李新芳、毛承先、蒋表；朝军阵亡将领有李福男、任铉、李春元、郑期远、闵浚、金敬老、申浩、吴応井、吴応鼎。南原会战是中朝双方战死将领最多的会战，此战也给日军造成较大伤亡，日军阵亡七千。南原会战后整个朝鲜人心动荡，明军将领陈愚忠撤出全州，麻贵也开始劝说宣宗退到平壤。
九月，明军主帅杨镐来到汉城猛烈批评麻贵的逃跑政策，同时带来了邢玠手谕，将杨元、陈愚忠问斩，杨元、陈愚忠既死，朝鲜人心立刻安稳了下来。但打下南原的左路军小西行长并没有继续北进，而是调转头南下去扫荡乡村了，虽然左路军南下，但右路军在加藤清正的率领下继续北上，其中黑田长政部更是直指稷山。在这种情况下，杨镐命令四位蒙古族将领解生、杨登山、摆赛、颇贵带领五千铁骑驰援稷山，稷山阻击战随即打响。
这是明日双方的第二场野战，明军的骑兵像砍瓜切菜一样对着日军一通猛砍，日军大败。经过南原保卫战和稷山阻击战，日军伤亡过重，加上后方需要巩固，日军开始由进攻转为防御，稷山阻击战也成为第二次朝鲜战争的转折点。
朝鲜水军李舜臣既已复出，便依托剩下的十三艘战船跟日本水军周旋。为了彻底消灭朝鲜水军，万历二十五年（1597年）九月十六日，日本水军统领藤堂高虎、加藤嘉明、胁坂安治率领一百三十艘战舰、两百艘运输舰自东向西直向鸣梁海峡扑来。
此时李舜臣的水师基地设在珍岛，若想捣毁珍岛必须穿越鸣梁海峡，而鸣梁海峡航道狭窄，峡底暗礁重生，多暗流、漩涡，一天之内四次潮起潮落，只有在涨潮的时候大船才能进去，在潮落之前必须退出来。
李舜臣利用十三艘船将日军的主力吸引进鸣梁海峡，几百艘船在狭窄的航道内打转，甚至相互开火，而朝鲜水军的十三艘战船抛下重锚，在海峡的西端成一字型排开对着日舰猛烈开火。很快峡内潮流转变方向，几百艘日舰被冲的七零八落，藤堂高虎急令全线撤退，李舜臣指挥着十三艘战船在后面边追边打，日本水军退出鸣梁海峡后不顾一切往东跑，一直撤到釜山，从此再也不敢西进。
十月份，随着各路明军陆续抵达朝鲜战场，各部明军开始返攻，日军纷纷后撤，一直撤到南部沿海筑倭城固守。小西行长部退守顺天，加藤清正部退守蔚山，黑田长政退守梁山，岛津义弘退守泗川，小早川秀秋和宇喜多秀家待在釜山。
十一月，兵部尚书邢玠带领一万兵马抵达汉城，众人在汉城商议下一步行动方略。日军的主基地还是在釜山，而蔚山是釜山的门户，若想拿下釜山必须先拿下蔚山，邢玠制定了夺取蔚山的作战计划。
万历二十五年（1597年）十二月，三万四千明军，一万二千朝军兵分三路在杨镐的率领下浩浩荡荡向蔚山杀来，日军在蔚山新建了一座倭城，倭城建在高地上，里外三层，易守难攻，由加藤清正、浅野长政、毛利秀元率兵一万六千驻守。
战争从二十二日开始，一直打到万历二十六年（1598年）正月初四，日军打退了明军十几次的疯狂进攻，此时城内的日军已经虚弱到了极点，在蔚山倭城即将被攻破的前夕，小早川秀秋和宇喜多秀家的五万援军抵达了。
十五岁的小早川一直在外围控制着战局，在明军跟加藤清正战至筋疲力尽的时候他出手了，从这个意义上说，蔚山倭城不可能被攻破。很快，明朝联军的撤退演变成大溃逃，好在麻贵的三千骑兵果断出击保证了各部明军和朝军的有效撤退。
蔚山一役，明军战死七千，日军减员一万，其中战死六千，病死、饿死四千，明军在这场战斗中遭受到了重大挫折，朝鲜战事又进入相持阶段。在这场战斗中我们发现一个特点，虽然日军野战能力不强，但他们筑城防御能力却很优秀，他们的倭城通常建在靠近海边的高地上，一般内外三层，乘居高临下态势，越到里层越难攻下，而且不同的倭城之间互为联络、互相支援，此种情况给明军造成很大麻烦。主帅杨镐由于蔚山败绩，被召回国内。
在小早川秀秋的运作下，虽然日军赢得了蔚山战役，但丰臣秀吉却对小早川却忌惮起来了，自从秀吉的亲生儿子丰臣秀赖诞生后，丰臣秀吉就想将权位传给秀赖，所以他杀掉了养子丰臣秀次，如今养子小早川在朝鲜又崭露头角，加上小早川跟丰臣秀吉的正室有血缘关系，所以小早川对日后继位的秀赖是个威胁，在这种情况下，丰臣秀吉将小早川秀秋调离朝鲜战争，另派毛利辉元去朝鲜。