1597年十二月二十二日，明，朝联军从庆州南下，分为三路向蔚山方向进军。
此时，岛山城还没完全修好，工程由浅野幸长、太田一 吉（军监）、加藤安政（加藤部将）、宍户元续（毛利部将）等人负 责，而加藤清正则在筑城期间去了南面的西生浦。蔚山北边是毛利秀元麾下一万日军驻守的兵营城，面积达72828平方米，连筑三阵，是一个复郭式要塞，也是蔚山日军防御明军南下的前哨据点。守城的主将是毛利麾下三个大将：浅口某某、阿曾沼元秀、冷泉元满。
二十三日黎明天还没亮，明军先锋副总兵李如梅率领辽东军300精锐，“衔枚摘铃， 偃旗息鼓”，悄然抵近兵营城下试图诱敌，但是想不到的是此时日军都在睡觉，对明军的到来毫无防范。李如梅于是直接发起强攻，率军登城，率先突入浅口阵营，浅口部日军被打的措手不及，根本抵挡不住，很快崩溃，逃往阿曾沼元秀的营地，阿曾沼等人虽然被惊醒，但是也难以抵挡李如梅的攻击，一触即溃，阿曾沼元秀本人也被明军击杀，随后明军乘势杀入冷泉元满营地，冷泉元满虽然是身经百战的老将，战斗中他在睡衣外绑上腰带，插上两把腰刀， 又抄起一把长刀冲出作战，十分勇猛，但是仍然不是明军的对手，他本人也被明军杀死。冷泉元满的家臣将领吉安太郎兵卫、伊贺崎又兵卫、白松善右卫门因事先有事前往其他阵营，与浅口阵营的溃兵一起逃跑，逃过一劫，但是冷泉麾下当阵被杀137人。
上万日军驻守的兵营城三阵至此被李如梅仅仅300先锋怼个对穿，守城的三个主将当阵被杀两人，在冷泉元满附近驻扎的加藤安政迅速逃跑，明军紧追不舍，加藤安政且战且退，跟随他的部下11人中当场被杀9人。兵营城日军全军崩溃，向蔚山方向逃窜，李如梅下令纵火烧毁日军营地，随后继续追击。
明军夜袭击破兵营城的消息传到蔚山，日军大惊失色，十分愤怒，蔚山要塞群的几个日军主将浅野幸长，以及参加过南原之战手上沾过明军鲜血的军监太田一吉，率领浪人部队的阿苏大夫，还有毛利秀元的另一个部将宍户元续纷纷率部救援，再加上兵营城逃出的败兵，很快日军聚集了两万余人。太田一吉手下的将领大河内秀元在他的《阵中日记》里记载蔚山日军总计23000人。
2万余日军支援兵营城，见明军兵力很少，立刻展开反击，但是李如梅本身就是来诱敌的，见此情景立刻按原计划诈败撤退，日军可能是因为愤怒，紧追不舍，300明军将2万余日军诱过东川江，提督麻贵率领参将杨登山、游击摆赛等人和3000明军事先在兵营城东北方向近两公里处设伏。
辰时，日军被诱过东川江，进入明军提前准备好的伏击圈。霎时，伏兵四起，铳炮齐发，箭矢如雨，炮声震天动地，山崩地裂，日军这才发现中计，这些明军同样是骑兵，虽然只有3000人，但是2万余日军却抵挡不住，大明铁骑从两翼攻击，蹂躏日军，日军火枪兵甚至来不及放铁炮就被明军骑脸，战斗变成了一边倒的屠杀，提督麻贵亲自上阵杀敌，大呼乱砍，日军全线崩溃，失去斗志，纷纷抱头鼠窜，朝鲜实录对当时的记载：势焰张天，烟尘蔽日。贼皆望风奔溃，半由江边争船逃渡，覆舟四五只，淹死无数。
日军此时只剩下了逃生的本能，为了活命被迫上演了铁人三项一样的逃命大赛，兵力劣势的明军在后面疯狂追杀，对于鬼子来说，明军“仗其四蹄，践踏我阵”的恐怖片再次上演，这一天的明军如同人头收割机，嘎嘎乱杀，乱砍乱斫。其中，军监太田一吉负伤，坠于马下，被迫丢下坐骑徒步逃走，他的四个侍卫在旁边拼死掩护，六七个明军骑兵紧追不舍，对他们不断放箭，其中三只箭差点再次射中太田一吉，这搞的太田一吉心态几乎崩溃，从军这么些年从来没这么狼狈过，其中一个侍卫清水弥一郎为了掩护太田一吉，于是主动出来挡箭，结果被明军当场射杀，眼看即将命丧于此，太田一吉的家臣大河内秀元率领一队人马赶来救援，几个明军追兵主动撤退，这才让太田一吉勉强逃出生天。另一个日军金甲将领十郎卫门就没这么幸运了，他本人在战斗中坠于马下，几个明军士兵飞身下马扑到他身上让他瞬间体会到了嘛叫满身大汉，十郎卫门被明军士兵五花大绑捆的和猪一样，拖到了明军大营。与此同时，惨败的日军逃到江边哄抢船只准备渡江逃跑，为了逃命，这些鬼子甚至彼此大打出手，其中有四五十艘船在哄抢中倾覆，造成多人死伤，淹死无数，尸如萍泛。
午时，明军经理杨镐亲自赶到战场督战，催迫明军继续进攻，趁胜渡江，烧毁了日军在城外的营帐，崩溃的日军丢下兵营城，集体逃回蔚山要塞群防守。申时，明军因为兵力较少，后续部队还没到齐，杨镐下令停止进军，收兵回营休息，准备人员到齐后再发起总攻。
观战的朝鲜人震撼不已，这场战斗后，朝鲜人甚至认为30个日本鬼子都打不过一个明军。甚至一向高傲的高丽棒子为了嘲讽日军不惜自黑：贼人之走，如同我国人之走。也就是说，日军面对明军就像朝鲜人面对日军一样，只会逃跑。此战也被朝鲜人称为“农所之战”，是万历朝鲜战争中明军对日军最辉煌的一次野战，也是3000明军对2万余日军一边倒的杀鬼子竞赛，值得一提的是，朝鲜实录对于这场战斗的记载，明军的损失居然是：“官兵无一人死伤。”我严重怀疑日本鬼子的火枪是不是冲天放的。对此真想吟诗一句：如梅百骑破倭奴，万贼难敌汉将伏。
当天，明军总计斩获日军首级460余，日军实际死伤不计其数，被缴获的器械等物品堆积如山。
被五花大绑的日军军官（明方史料记载这是个金甲倭将，看样子地位不低）十郎卫门被明军押到杨镐和麻贵等诸将面前，瑟瑟发抖地跪在地上。
“加藤清正现在在哪？”杨镐审问。
“西生浦。”所谓的武士道精神？就这？都没上刑就招了。
杨镐下令先把这厮押下去严加看守，等荡平倭寇后再做处置。
当天晚上，加藤清正得知了明军准备包围蔚山的消息，率领50余人向蔚山进发，途中遭到明军拦截，日军被杀20人。其余人员逃到蔚山城。准备负隅顽抗。
