碧蹄館之戰

双方的侦查行动

平壤大捷后，由李如松率领的明军欲乘胜追击日军，遣副总兵查大受与朝鲜将领高彦伯，侦查开城至王京之间的道路。正月廿五，侦查部队先锋在碧蹄馆（位于首尔西北部的京畿道高阳市德阳区的碧蹄洞 ）南方砺石岭遭遇日军前野长康、加藤光泰率领侦察队百余人，双方交战互有伤亡。日方在损失约60骑后败退，查大受则退往碧蹄馆。

前哨战

正月廿五日（2月26日），提督李如松得报后，以为日军如当地土民所说，已弃京城而退。遂率领本部兵马3,000人从开城疾驰引援。
廿六日（2月27日）丑时，日军先锋队的立花宗茂，领3,200名军兵率先占领砺石岭，派出森下钓云、十时惟由于砺石岭附近侦查到明军查大受所部，小放数发铁炮后回报本队。清晨7时许，立花军于树林中隐藏部队，仅立出少数军旗，以此“示弱”战术引诱查大受3000铁骑来攻，立花军先锋队的十时连久领500兵力，率内田统续、安田国继（讨取森兰丸并击伤织田信长之“明智三羽乌”之一，此时改名为天野源右卫门贞成）等将投枪、拔刀奋勇突击至北边的望客砚，却遭后援到来的明、朝鲜军约3,000轻骑的包围，此时连久率队反转回军突击欲接应立花军第二阵，在被李如梅所射之矢击中下仍苦力支撑，由担任旗奉行的副将池边永晟代领部队，直到好不容易越过辽东铁骑火器攻击下的小野镇幸、米多比镇久所率领的第二阵800人前来接应，此时第二阵的户次统直骑马射箭连续射杀数十名明军。而连久则于隔日28日伤重身亡(据《筑后国史》撑到2月5日才死去)。
随后，立花宗茂与其弟高桥统增率本队2,000从左方奇袭明军右翼，查大受退往北边的碧蹄馆。宗茂率亲兵800追击，此时池边永晟奋战战死。查大受则接应了驰援而来的李如松。此前哨战历经5小时，立花军转往越川峠北方右侧休息，于望客砚接应小早川隆景等日军大部队后，再往碧蹄馆西南边的小丸山布阵休息。

碧蹄馆之战

李如松得知先锋已经交战，迅速转为鹤翼之阵，在望客砚迎接查大受军势后于碧蹄馆重整军阵。此时已近中午时分，由小早川隆景、毛利元康、小早川秀包、吉川广家等率领的20,000名日军先锋突然出现，并占领望客砚，后面还有由宇喜多秀家、黑田长政率领的日军本队20,000兵正在进军。
由于碧蹄馆地形狭隘，又多泥泞水田，不利骑兵行动。于是李如松且战且退，退往北方高阳市的出口惠阴岭，并急忙传令中军主力急速进兵。虽然明军先锋在开战初期成功击退了小早川隆景的左翼粟屋景雄所率3,000人，但隆景右翼先锋井上景贞3,000兵却反包夹了明军先锋。不过总体战况仍是明军占优。
于此同时，立花宗茂领3000兵从日军左翼移动至明军右侧山上隐兵埋伏伺机出战，先命部将立花成家率铁炮队速射三回后，以“示强之计”突然立出多数军旗并击鸣战鼓，全军举起长枪拔刀反射日光令敌兵敝目，一举斩入突击进至明军本阵处，此时宗茂挥刀甚急连斩15人。立花军中其中一位金甲武将安东常久与李如松单挑时，被李如梅射杀（根据部分史料，当时金甲武将可能被误认为井上景贞，但他在此役后仍生还。并于之后小早川秀秋为家督时代时回仕毛利家，后出奔），同时明军左翼也遭到毛利元康、小早川秀包、筑紫广门的突击，正面则被小早川隆景压制，明军顿时陷入了被围之势。李如柏、李宁、查大受、张世爵、方时辉、王问等明将皆亲自提刀奋战。其中，明将李有升为护卫落马的李如松而遭到隆景部将井上景贞击杀，如松的亲卫队也战死80余人。而立花军中也有小野久八郎、小串成重、小野成幸战死，小早川秀包麾下也有八名家臣先后身亡。
不久小早川隆景派出吉川广家、宇喜多秀家（实则为其重臣户川达安所率）、黑田长政率部对明军进行包围。两军从午后开战已逾6个小时。至黄昏时分，明军终于等到左协大将副总兵杨元率1000援军到来。杨元奋勇冲破日军包围，抢占李如松右方阵地，并和李宁的炮营共同发炮轰击日军，援护明军撤退。立花宗茂、宇喜多秀家派出部队猛烈追击至惠阴岭，立花一族之户次镇林在追击时奋勇战死。而小早川隆景则担忧明军撤退会设伏，劝追击的日军开始退兵。

战后结果

据日本参予此战的立花家族相关文书记载，此战立花家臣侍大将十时连久，一族之旗本武士户次镇林、旗奉行池边永晟、金甲队先锋队长小野成幸及安东常久、与力众小串成重及小野久八郎战死。立花由来记则载高桥统增麾下今村喜兵卫、井上平次、帆足左平、梁濑新介于此战战死。
小早川秀包相关自家文书也记载，包含家老横山景义，下级武士如桂五左卫门、内海鬼之丞、伽罗间弥兵卫、手岛狼之助、汤浅新右卫门、吉田太左卫门、波罗间乡左卫门等武将皆在此役战死。
两军从午后交战6个小时至黄昏，据李如松的报告是斩获首级一百六十七颗，阵亡官兵二百六十四员，李如松报称：“职喝官兵争前砍杀，贼即披靡大溃，我兵乘胜追逐，当阵斩获首级一百六十七颗，内有贼首七名，系游击沈惟敬、通事张大膳辨验明的，夺获倭马四十五匹，倭器九十一件，比贼迟奔，因稻畦深陷马难驰骋不及穷追，收兵回营，查计阵亡官兵李世华、贾待聘等二百六十四员名，阵伤官兵四十九员名，射打死马二百七十六匹。”而“朝鲜《宣祖实录》记载，此役之后，明军大势依然，二万之死亡云云当系虚说”应该可以确信。另外《神宗实录》中有“夫是役也大将仅以身免倭何惧之有”的字样。
根据宇喜多秀家在万历二十一年三月二十日的清点，参与碧蹄馆之战日军各部队兵力较之万历二十年七月末减员了五千八百二十人，绝大多数应该是碧蹄馆之战的死伤。