庆长三年八月十八日，丰臣秀吉病逝于伏见城，临行前留下诗句：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。
秀吉死后，德川家康和前田利家召开会议，商量从朝鲜撤军一事。但此时各路明军已经抵达朝鲜，陈璘、李舜臣的水师停靠在朝鲜的西南海岸，如果日军仓促撤军会被明军发现,
所以，德川和利家的意思是朝鲜东岸的日军先去釜山集合，再等船回国，西海岸的日军等东部日军撤离后，再去巨济岛集结，候船回国。丰臣秀吉逝世的事情，日本方面严格封锁消息，只限在朝的极个别将领知道，日军仍然摆出一副要与明军决战的态势。
九月，各路大军云集朝鲜，明军的装备、粮草、物资、弹药已经补发完毕，此时聚集在朝鲜的水路明军已达七万，加上三万朝鲜军队，整个明朝联军已达十万人。在朝日军为六万人，其中水军一万人。
郑静坐镇汉城，拟分兵三路进攻日军据点，东路由麻贵率领二万明军和五千朝军进攻蔚山，中路由董一元率领二万明军，朝鲜都元帅权慄率朝鲜军一万进攻泗川的岛津义弘部。
西路军由刘铤率领明军一万五千人，朝鲜五千人进攻顺天的小西行长部。由于前次蔚山会战明军集中兵力攻击一点，导致明军丧失了空间机动性，被日军的援军合围，所以此次采取分兵的措施。
九月二十二日麻贵率大军二次抵达蔚山新倭城，此时倭城内的兵源已得到补充，城墙也经过修补，麻贵发起了几轮攻击也不得手，便将军队驻扎在外围，监视着蔚山倭城。中路军的战况激烈，攻击泗川老城的战斗打响，很快老城被破，日军全部退到了海边的新倭城。
凌晨，明朝联军开始对泗川新城发动攻击，战斗一直进行到十月二日，明军依靠几门大将军炮将泗川新城轰塌，明军一片欢呼，正在这个时候其中一门炮发生炸膛事故，连带周围的炮弹全部被点燃，接连的爆炸声响个不停，明军被这突如其来的变故搞得不知所措，
这时候，几千日军端着倭刀冲了出来，明军慌忙撤退，被杀者甚多。从蔚山会战和泗川攻击战可以看出，明军应对突发事件的能力很差，因为万历朝的军事组织已经跟国初不一样了，都是各地的私家兵拼凑在一起，各方语言都不通，更别说有效的协调。
东、中两路军都是无功而返，西路军的进击也不顺利，小西行长的顺天倭城也是里外三层，修的高且大，从九月二十一日开始一直到三十日，刘铤的军队一直在外围攻击。刘铤的川军成份较复杂，有苗兵、暹罗兵、天竺兵、得愣兵、缅兵，还有上次投降的一千多名日军，刘铤将他们编成倭兵营，而彭信古的军营中还有葡萄牙人卖到澳门的黑人，彭信古将这些黑人编成黑兵营，这些黑人精通火器制造。
十月一日，陈璘、李舜臣的水师抵达顺天海湾，战船也开始对顺天倭城进行了炮击。刘铤害怕陈璘抢功，让他不要多管闲事，陈璘生气的离开了。眼看其他两路明军都撤了回去，十月六日刘铤撤回了南原。
从这次的三方攻击可以看出，倭城实难拿下，三方都在自保，并不想做无畏的消耗，明军还是想让日军自行退去。明军的秋季攻势既然结束，在朝日军开始准备回国，蔚山倭城的日军趁麻贵回师庆州之际，大部分撤到了釜山，剩下的日军被得到消息的麻贵赶来斩杀掉。
十一月，釜山海边聚集了两万日本士兵，快要回国了，这些日本兵高兴的欢呼、跳跃、拥抱，德川家康派来接人的大船已经在夜色中徐徐驶来。与此同时，由于顺天外海被联军的水师封锁，小西行长无法撤退，便向泗川的岛津义弘求救，颇讲义气的岛津义弘纠集一万五千兵马，分乘五百艘船通过露梁海峡前去救援小西行长。
十一月十九日露梁海战开始，经过一整天的海战，日军大部分船只被击毁、击沉，岛津义弘、立花宗茂、宗义智带着几十艘船逃了回去，李舜臣、邓子龙战死，正当露梁海战激烈的时候，小西行长将自己的大部分士兵留在顺天倭城，自己带着少部分人逃了回去。而此时泗川倭城还有几百名不愿撤离的日军在坚守，城破后，这些士兵有的被杀，有的跳海自杀。
当刘铤二次来到顺天倭城的时候，虽然小西行长已经撤离，但城内还有数千日本士兵，刘铤的二次攻击仍然不顺利，此时结束露梁海战的联军水师开始登陆，帮着刘铤进攻顺天倭城。城破后，大约有数千日本士兵和日本劳工做了俘虏，大概明军将这些人就地处理掉了。
到了此刻，朝鲜战争终于结束，整场朝鲜战争明军阵亡二万八千人，朝军阵亡五万人，日军阵亡八万人，另外，日军冻死、饿死、病死、投降者、逃跑者近两万人。
万历二十七年，四月，东征军在郑静和孔祥弈的率领下开始回国，宣宗和朝鲜文武大臣还有百姓一直送明军到平壤，留在朝鲜的最后一万人马于万历二十八年八月返回国内。
东征军既回，皇帝在午门举行授倭俘仪式，中官念完诏示后，将在押的六十一名日军俘虏押往西市斩首。
