蔚山外港，這裡已經是日寇在朝鮮控制的最後一個港口了。當初，從玉浦海逃走的日寇艦艇並沒有敢返回對馬島的港口，因為明軍主力艦隊就集中在對馬島附近。而指揮這支艦隊的日寇水師將領是九鬼嘉隆，原本擔任指揮的加籐嘉明在玉浦海海戰中被明君擊斃，九鬼嘉隆就接過了指揮權。
這支日寇艦隊到達蔚山外港之後，就再也沒有出過海。日寇心裡很清楚，明軍艦隊不會放過他們，如果貿然出海的話，那必然招來殺身之禍，留在港內才是最為安全的。日寇也被打破了膽，根本就不考慮地面軍隊的補給問題。而豐臣秀吉在知道明軍艦隊圍攻對馬島港口之後，也沒有讓九鬼嘉隆去挑戰明軍艦隊，打不過，那不是去送死嗎？
朱祁鈺率領的明軍艦隊以最快的速度到達了蔚山外港的外海，接著就收到了探子的消息，日寇艦隊仍然在港內，並沒有出海作戰的意圖。不過，朱祁鈺並不急，日寇要想從朝鮮撤走，就必須要依靠這支艦隊，只要衛平與羅國棟在陸地上再給日寇一點壓力，那日寇必然出海送死！
搞清楚了情況之後，朱祁鈺讓艦隊停靠在了外海，然後派出幾艘小型偵察艦，前去監視港口的情況，只要日寇艦隊出海，那就給予迎頭痛擊！
岸上，豐臣秀吉的日子也不好過。雖然明軍已經停止了進攻，不過，誰都知道，這只是戰役期間短暫的休整，只要明軍獲得了足夠的物資補給，只要明軍的體力恢復過來，那麼進攻就將繼續開始，到時候。蔚山，慶州兩地都無法守住。同樣的，豐臣秀吉雖然心裡非常不甘，可加籐清正的那兩個兵團損失之後，他手裡只剩下了五萬兵力，而包圍兩地的明軍卻達到了十五萬！現在雙方的兵力對比掉轉了過來，那日軍更不是明軍的對手了！
留給豐臣秀吉的選擇只有一個，撤退！不過，戰爭打到了這個地步，撤退也不是那麼容易的事情了。陸地上打不下去。難道海上就能佔到便宜嗎？豐臣秀吉想到了撤退，可怎麼撤退，怎麼才能避開明軍艦隊的攔截，他卻有點頭痛。此時，豐臣秀吉作為日本梟雄的本來面目表現得非常的明顯，要逃，那就必須要有人做犧牲，而犧牲的人，絕不會是他豐臣秀吉！
九鬼嘉隆在接到突圍的命令時，心裡也是大驚不已。突圍。有那麼容易嗎？明軍的戰艦已經出現在了港口外面，密切的監視著港口內的情況，只要日軍艦隊有一點行動，明軍艦隊必然會殺上來！不過，九鬼嘉隆就算知道這次突圍是去送死，他也不得不硬著頭皮執行命令。他沒有選擇，留在這裡是死。突圍也許還有一線希望吧！
接到日寇艦隊準備突圍的消息，朱祁鈺立即就興奮了起來，他將艦隊裡的六十餘艘戰艦分成了兩隊，由李舜臣指揮一隊，負責在港口東面堵住日寇艦隊進入外海的通道。而他則自率一支，在港口北面負責對日寇艦隊進行突擊！兩支分艦隊都擁有絕對的火力優勢，而且艦隊已經完成了補給。每艘戰艦都帶足了炮彈，等的就是這一仗！
九鬼嘉隆準備一夜，拂曉前半個時辰，他率領艦隊離開了港口，開始向東全速航行。那幾艘在港口附近活動的明軍三級戰艦一發現日寇艦隊出海，立即射出了火箭，向後方的艦隊報警，同時，這幾艘三級戰艦也一直尾隨著日寇艦隊，隨時報告日寇艦隊的位置！
九鬼嘉隆自然看到了這幾艘明軍戰艦。可他卻沒有一點辦法。這幾艘明軍戰艦的火力雖然算不上強大，可速度卻非常快，日軍的那些戰艦根本就追不上！而走到這一步，九鬼嘉隆也知道，自己這一趟是凶多吉少，不過，已經出海了，還能回去嗎？豐臣秀吉已經幫他做出了選擇，而九鬼嘉隆能走的路只有一條！
見到日寇艦隊出海，兩支明軍艦隊立即行動了起來。東面李舜臣指揮的分艦隊一字排開，完全遵照朱祁鈺所傳授的線型戰術，三十艘戰艦將左舷的炮口全都指向了日寇艦隊奔來的方向，所有火炮都做好了準備，同時風帆也降下了一半，以降低戰艦的速度，方便炮擊。
戰場上，唱主角的是北面，由朱祁鈺親自坐鎮指揮的分艦隊。這支艦隊擁有戰艦三十四艘，其中十三艘一級戰艦，其餘的都是二級戰艦。朱祁鈺的戰術也很簡單，他將這支分艦隊再次分成了兩部分，自己率領七艘一級戰艦，十艘二級戰艦，在戰場的東面，由北向南突擊。另外，柴棟率領六艘一級戰艦，十一艘二級戰艦，在戰場的西面由北向南突擊。兩支突擊艦隊將日寇的艦隊切割成三部分，然後利用明軍戰艦強大的炮火，快速的機動能力，將日寇艦隊一舉殲滅！
戰鬥一開始，朱祁鈺坐鎮的旗艦「帝國」號就沖在了最前面，而他對準的就是九鬼嘉隆的日寇旗艦！而在「帝國」號的後面，十六艘戰艦排成了縱隊，紛紛將兩舷的火炮對準了周圍的日艦。
戰鬥一開始就打得異常的激烈，「帝國」號上的九十門火炮拉開了這場海上戰役的序幕。而其強大的、猛烈的火力是任何一艘日寇戰艦都無法抵擋的。另外，「帝國」號上的三百名近衛軍也紛紛操起了火槍，站在露天甲板的兩舷附近，用火槍招呼著附近日寇戰艦上的水手。最後，朱祁鈺兩都過了把癮，打了幾槍，只不過，效果到底如何，就不得而知了！
面對明軍艦隊突如其來的猛烈突擊，日寇艦隊頓時陷入了慌亂之中。雖然，九鬼嘉隆知道明軍艦隊會發動攻擊，不過他怎麼也沒有想到，明軍艦隊會以這種方式突擊，十多艘戰艦就敢殺過來。當然，在玉浦海海戰中，明軍艦隊這麼做是迫不得已的。而現在，明軍卻是在主動進攻。
炮彈無情的撕裂著日寇的戰艦，以及戰艦上的日寇。經過了玉浦海海戰以及圍攻對馬島的戰鬥行動之後，明軍戰艦上的炮手對自己的火炮已經充滿了信心。在這樣數百步距離內的近戰中，火炮不需要有太遠的射程，因此，炮手採用的都是雙重裝填，一次發射兩發炮彈出去，這幾乎將艦隊的火力密度提高了一倍。
日寇也在絕望中拚命了。不過，他們的靠舷戰術根本就發揮不了多少作用，衝向明軍的日艦都在明軍艦隊猛烈的炮火中被撕成了碎片，即使偶爾有一兩艘日艦能夠靠上去，可迎接那些暴露在甲板上的日寇的是成批的子彈以及更為猛烈的炮火，大部分日寇還沒有登上明軍戰艦就已經倒在了血泊之中。而少數「幸運」的日寇，在登上了明軍戰艦的時候，迎來的也是帝國近衛軍的大刀與長矛！顯然，朱祁鈺已經針對日寇這種接舷戰戰術做好了準備，每艘戰艦上都有數量不等的帝國近衛軍。而在保護戰艦方面，這些帝國近衛軍一個頂得上十個水手，他們可都是專門負責肉搏戰的高手呢！
朱祁鈺率領的艦隊迅速的就切斷了日寇艦隊，將東面的一部分交給了李舜臣去對付，而朱祁鈺則專門對付日寇的旗艦，尋找日寇旗艦決戰。此時，明軍戰艦也降低了速度。相當於在日寇艦隊中心再形成了一道戰列線，十多艘戰艦上的數百門火炮瘋狂的向日艦傾瀉著炮彈。
幾乎同時，柴棟指揮的分艦隊也已經完成了突擊，在西面打擊著另外一部分日寇戰艦。柴棟在理解了朱祁鈺的線型戰術之後，雖然發揮沒有那麼完全。不過，憑藉著明軍戰艦強大的火力，以及戰艦上近衛軍的保護，日寇戰艦根本不可能突破他這一道封鎖線。
戰場東面，李舜臣的分艦隊取得了壓倒性的優勢，他以最快的速度將逃過來的日寇戰艦殲滅掉了，隨後，三十艘戰艦一起壓了上來，在朱祁鈺分艦隊的東面形成了第二道戰列線，開始將炮火射向那些正在突擊的日艦。
海戰與陸戰不一樣，大部分時候，海戰拼的是時間與消耗，即使明軍艦隊擁有絕對的火力優勢。不過日寇戰艦卻擁有絕對的數量優勢。在明軍艦隊的輪突擊之後，日寇戰艦也發現了問題，立即將目標對準了明軍艦隊中比較薄弱的一環，即那些二級戰艦。相對於一級戰艦來講，二級戰艦的火力要弱很多，而且戰艦上的近衛軍數量也很有限，如果能夠靠舷的話，那日寇還是有一定威脅的！
李舜臣的分艦隊此時充當起了「消防隊員」的角色，只要哪裡出現危險，他的艦隊就會出現在哪裡，將準備突圍的日寇戰艦給打回去。到最後，李舜臣乾脆將艦隊分成了幾部分，分頭去援助受到圍攻的戰艦。
戰鬥從黎明一直打到了正午，雙方都疲憊不堪，雖然已經有上百艘日艦被摧毀，或者是放棄了抵抗，不過戰鬥仍然沒有停止。而此時，明軍戰艦上的官兵都已經疲憊不堪，特別是炮手，在經過了一個上午的激烈戰鬥之後，大部分炮手都已經累得快要爬下了。朱祁鈺在這時候理智的撤出了戰鬥，讓李舜臣的艦隊繼續封鎖日寇東逃的線路，隨後，他與柴棟的艦隊撤出戰鬥，在戰場的東面休整。
隨著一半的明軍艦隊離開戰場，日寇再度囂張了起來，他們雖然也都疲憊不堪，可活命更為要緊，如果等到明軍艦隊休整完畢，返回戰場的話，那他們就逃不掉了！此刻，李舜臣作為一名優秀的海軍將領的才能完全發揮了出來。
他指揮分艦隊邊打邊走，數次變換陣型，一直將日寇戰艦控制在自己的炮火打擊範圍之內，卻並沒有給日寇靠舷登艦的機會。如果按照朱祁鈺的脾氣，恐怕早就靠上去與日寇展開了決戰。而李舜臣不但阻止了日寇東逃，同時還有效的殺傷了日寇，消磨了日寇的囂張氣焰，保存了自身的實力，為朱祁鈺率領另外一支分艦隊趕回戰場爭取到了足夠的時間！
朱祁鈺的分艦隊在戰場附近休整了一個時辰，水手都吃了一頓飽飯之後，再次殺回戰場，從北面對日寇艦隊形成了合圍之勢。這場海上戰役的最後時刻到來了。當時，海上吹的是北風，朱祁鈺讓艦隊從西北到東南一字排開，戰艦右舷的火炮都對準了日寇。然後，戰艦在北風的帶動下，逐漸壓向了日寇，最終的殲滅戰就此打響了。
隨著朱祁鈺的分艦隊再次投入戰鬥，李舜臣的分艦隊也在戰場東面拉開了戰列線，將左舷的火炮都對準了日寇戰艦。顯然，在這種情況之下，日寇已經沒有了任何的逃脫餘地。
這場戰鬥在天黑之前結束，大約有二十餘艘日寇戰艦逃回了蔚山川一港，另外在戰鬥期間，還有十多艘日寇戰艦突破了明軍的包圍，向東逃去。而明軍只在海戰中損失了百餘名官兵（絕大部分都是近衛軍官兵），殲滅日寇兩萬餘人，毀俘日寇戰艦一百八十餘艘。而被俘虜的兩千多日寇全都被沉到了大海裡去，朱祁鈺再次堅持了他的「原則」，絕不收日寇俘虜！
在戰役中，最先被摧毀的就是日寇的旗艦，也正因為如此，日寇艦隊失去了統一的指揮，所以才無法形成有力的突擊。而這九鬼嘉隆也是老奸巨猾，他一見到明軍旗艦朝他殺來，就立即轉移到了一艘較小的戰艦上，趁著明軍艦隊對付他的旗艦這個機會，九鬼嘉隆從戰場上逃跑了。他沒有返回蔚山外港，而是一路向東逃去，在確定明軍戰艦沒有追上來之後，他才轉變方向，逃回了日本。不過，其他的日寇就沒有九鬼嘉隆這麼幸運了，除了逃脫的兩千多名日寇之外，這次出海的所有日寇都被消滅掉了！
贏得了這次海戰的勝利之後，朱祁鈺並沒有高興多久，也就在明軍艦隊整理俘虜的日艦時，一條消息傳了過來，豐臣秀吉率領的侵朝軍隊從蔚山外港逃脫了！