正月二十七日巳时许，小早川隆景、宇喜多秀家率领的四万日军主力赶到了望客岘战场。面对极为勇悍的明军，小早川隆景下令重新布阵，他换下已经疲惫不已的立花部，亲自接替主攻位置，宇喜多秀家、黑田长政等随后跟进，另使小早川秀包、毛利元康、筑紫广门等五千人从东侧的山上包抄明军左翼，而已经奋战一上午的立花宗茂军则在休整之后，从西侧山上向明军右翼迂回。
巳时下刻，小早川隆景以麾下大将粟屋景雄、井上景贞各领三千人分左右两翼向明军逼近。甫一交战，左翼的粟屋景雄即遭遇了明军神机箭和弓箭的猛烈射击，队伍一时大乱，一部明军骑兵趁机越阵而出，直冲粟屋队，粟屋景雄奋力拒战，渐渐不支，右翼的井上景贞急忙准备上前支援。
此时，小早川家的谋士佐世正胜向井上景贞谏言道：“敌势猖獗，粟屋队很快就要不支后退，毋宁待敌军追击之时，从山坡上猛然冲下击敌侧翼，则敌军必败。”景贞采纳。而就在须臾之间，粟屋队果然败退，明军骑兵追击而来，恰如海潮涌至。战机稍纵即逝，井上队遂一齐呐喊，冲下山坡，粟屋队见友军支援亦回身反攻，同明军展开了一场恶战。
近身搏战之中，明军骑兵的装备劣势显露出来，除了神机箭和部分三眼神铳外，明骑兵仅携带了随身配刀，论近战武器，明军的装备质量实际上是比不过日本正规军中的那些武士大爷们手中的精良倭刀的。此外，地形地势也限制了明军骑兵的发挥。从砺石岘至碧蹄馆，皆是崎岖狭窄的河流溪谷地形，略平整处则散布民间水田，极不利于骑兵机动。加之头天晚上天降大雨，地上的冰雪初解，道路泥泞不堪，马匹的速度优势荡然无存，反倒限制了骑兵的行动。又因为连番激战，人数和装备均处于劣势的明军渐渐不支，战线开始逐渐向北推移至高阳。
“谁敢后退，立斩不赦！”李如松鞭策士卒，但久战之下的士兵已疲惫不堪，遍地泥淖更使得战马举步维艰，陷入苦战中的兵士战意几欲消散。
临近午时，日军左右翼的部队从山上迂回到位，完成了对明军的三面包围，小早川隆景居中，立花宗茂在左，小早川秀包、毛利元康在右，同时发起了总攻。李如松见情势危急，跃马冲至阵前，身先士卒，往来驰射，转眼杀死十余倭军。
看到提督大人如此神勇，明军将士士气大振，继续浴血奋战，双方又成僵局。
不过，再神勇也弥补不了装备和人数上的差距，毕竟都是铁包肉，战斗力究竟多强，还是取决于盔甲里的一具具血肉之躯，一旦力气枯竭，平时连只鸡都不敢杀的老太太都能把特种兵给收拾了。而现在，明军骑兵就身陷体力耗尽的危机，如果不出意外，真的要全员捐躯朝鲜了。而且，后队杨元的人马还没有到。
因为杨元在得到朱后山季桓之等人的汇报，说领军援护提督大人，走到一半的时候却止步停住了。但是别慌，杨将军只是叫人去了。稍后，驻扎坡州的另四千人外带一个炮营风风火火地赶来，汇入杨元的队伍，一并马不停蹄地赶往南部的战场。
杨元部赶到战场的时机可以说是极其完美的。在倭军和明军都陷入苦战泥潭的时候，精力充沛的杨元部携五千人突然杀到，见提督大人被围在垓心，他即刻命令全军突击，同时炮营架起火器，对着倭军后阵一通狂轰滥炸。倭军阵型顿时被冲垮，混乱之际也没细看对方的人数，以为是明军大部队到了，纷纷掉头逃窜。
李如松这样的人绝不会放弃这种好机会，他见倭军动摇，立马命全军借着新到援军的底气掩杀过去。不过日军后队源源而至，吉川广家、黑田长政，以及宇喜多军的大将户川达安等纷纷上前夹击，李如松见虚张声势不成，只得下令明军向北方的惠阴岭撤退。而日军不清楚明军确切数量，亦不敢轻易追击。
确认日军不敢追击后，李如松轻点战果以及损失，点出斩获首级一百六十七颗，夺获倭马四十五匹，倭军兵器九十一件，至于己方伤亡，他脸不红心不跳，在揭报中写道：“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。”事实上他此次出兵，前中后三队全部加起来一共出动了七千人，而活着回营的是五千多人，损失足有一千五百多。
不过倭军损失要更大，绝非区区“一百六十七颗”首级，因为之前激战，能活下来就不错了，有闲工夫砍了人头带回来的都是神人。总大将宇喜多秀家撤兵后也清点人数，光立花宗茂一部就减员近一千人，前军后军加起来伤亡超过了三千。【*】可以说碧蹄馆一役，是撒网捕鱼，鱼走网破，两败俱伤。
战役打完，在休整的间隙，就要处理一下别的事情了。
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