大战将启，先定目标。平壤城北牡丹台由于地势险要，早早便被确定为明军首攻目标。明军的意图是即便一时难以攻克，也需确保能够围堵此处，以防日军从此处包抄其他城门的明军。
面对平壤明军阵地的火炮齐吼，大量射程较远的京华二号炮、三号炮分作远近不同的打击范围齐射不断，无数重型实心弹从天而降砸落在城头或城中，别说当场砸中肯定必死无疑了，就算发生跳弹、滚弹，也是擦中即伤、命中必亡。
在这种日军从未感受过的猛烈炮击之下，日军自然多有死伤，城门城脚一片鬼哭狼嚎。不过日军毕竟是刚打完长期内战的军队，即便遭到如此打击，仍在各级武士的指挥下冒死重整队列，坚持守城。
明军炮击的间隔时间并不算短，由于此时的大炮不仅需要冷却炮管，更需要清理炮膛，加上弹丸火药都很重，因此换算下来二号炮将近两分钟才能发射一发，三号炮也差不多要一分钟，不能算是无间隔炮击。不过在数轮炮击之中，每一轮炮击下日军动辄伤亡近百，损失不可谓不惨重，但他们仍蚁聚坚守，奋勇还击，直至不支倒地。
作为大明援朝大军的正式首秀，此战明军炮声惊天撼地，十里之外也能感到山体、地面之震动。平壤城墙虽然看似坚固，在这种气氛之下也让日军觉得犹如大海孤舟般摇摇欲坠。
日军将领和中低层武士早就红了眼，嘶声力竭地维持军纪、避免崩溃甚至组织反击，面对明军强大的炮火显得十分顽强。
他们依托城楼掩体互相扶持，坚守城门，日军将领们也纷纷登上城门，亲冒炮击鼓舞士气，间歇予以少量还击。城内小西行长听得城外炮声轰隆，远非过去所闻所见，也是深感不安，再三严令各门守备坚守待援。
明军火炮之中，二号炮如果集中使用，原本有直接击穿城墙的能力，不过李如松拒绝了戚金的意见，依然将其分散布置。
李如松要求此战务必将声势拉足，却造成现在压制城楼绰绰有余，击毁城墙却力不从心的局面，指挥炮战的戚金对此颇为不满。只是，由于高务实与李成梁刚刚达成合作，戚金也不敢明面上反对李如松的意思。
好在这次李如松也知道轻重，在战前特意给戚金做过几句简单的解释，大抵意思有两层，一是此战不必用重炮直接击毁城墙，以免战力完全呈现于日军面前，以免将来在开城、汉城等重镇面前失去最后底牌；
二是把大军声势拉足，或可让日军今后面对明军时出现畏惧心理，还没开打就想起今天这天崩地裂般的炮击，战力平白折损几成。
戚金对于这两个说法不完全同意，其实第二条他还基本认可，主要是第一条他认为不必如此。明军重炮的实力摆在这里，开城也好、汉城也罢，那都是修了不知道多少年的城池了，总不可能近期突然加固到重炮打不动的地步。
既然打得动，日军就算看到了差距又能如何？没准还更绝望呢。不过说到底李如松才是主帅，戚金虽然有些不满意，也只能照办。
在整个炮击暂时结束必须冷却炮身之际，李如松下令全军出击登城。此次出击有些新局面，明军将辽东地方原本已经淘汰的火龙箭、一窝蜂、飞镰箭、百虎齐奔等花样百出的集束火箭都拿了出来，毫不吝啬的乱放乱用，籍此掩护进攻——不过怎么看都感觉是在清理库存。
各门日军则集中铁炮射杀攀城明军，滚木、礌石、焙烙玉纷纷砸下，攀城云梯时不时便被煤油焚烧。此时战斗异常激烈，明军炮机虽然震天撼地，但到了此时依然难以登城，多有死伤。
持续进攻无功之后，明军阵脚动摇，开始向后退却。七星门的右军马栋连声叫骂，号令进军，也难以阻止明军后退。其实马栋知道问题出在哪，问题就出在不是高务实统兵而李如松又事先严令不准抢夺人头，因此士卒大都不愿死战效命。
为何李如松不准抢人头就会导致士卒不愿死战，而高务实统兵就不会？因为高务实统兵最重公平，有一套严格的集体功计量标准和奖惩措施，并且还有高家家丁专门监督执行，实际上承担了核算工作。然而这些，李如松或者说李家军却是没有的。
虽然在制度上没法复制高务实，但李家军也有李家军的老办法，如果单从目前的结果来看，倒也算是行之有效。
就如同此刻，李如松见状便亲领其堂弟李如梧、部将方时春率轻骑两百围城巡视，见士气低迷不振，他亲手怒斩数名逃兵，振臂高呼：“先登城者赏银五千两！”并亲做登城之状鼓舞军心。
命令传遍各门，明军士气应声大振，不仅迅速稳住阵脚，而且前赴后继、冒死攻城。
不久，杨元于七星门带头登城被日军铁炮击伤，部将丁景禄为掩护杨元，身中数发铁炮阵亡，马栋急令救治，并催督所部全力攻城。
李如柏于普通门遭铁炮射击头部，幸而他当时正在奋战，整个人动作很快，结果仅头盔被射飞，而李芳春也带了伤，被射穿右膊。
李如松亲率的督战队也遭到了袭击，堂弟李如梧最先被铁炮射穿左臂，但他咬咬牙自己随手扯了块死尸身上的破布绑了，坚持不肯退后治伤；
方时春被一枚不知从哪砸来的焙烙玉烧伤背部，若不是身边亲信扑灭及时，自己一人很难脱掉盔甲的他没准会被活活烧死烫死；
甚至李如松自己都没能幸免，他也在四处督战之时遭日军连段射击，被射杀了战马，自己也被掀翻在地，幸好他战场经验丰富，急忙躲避日军铁炮队随后的射击，不顾危险地换马继续督战。
在牡丹台，中朝联军集合攻打此处平壤北部关键要塞，此处由日将松浦镇信领兵两千据守。他手底下这支兵大部分不是他领地的士兵，而是丰臣秀吉调拨给小西行长的精锐，堪称悍勇无比。
两军先是各恃火力对射，结果互有死伤，待间歇之际，明军发动突击，战况转入近战。这里的明将吴惟忠所领南兵尽是戚家军嫡系所练就，吴惟忠本人在东南抗倭之时久随戚继光征战，后又随同北上练军，经验丰富，在戚继光就任禁卫军司令之后，他便与骆尚志、茅国器及戚金并称为南军四将。
吴惟忠令全军大摆鸳鸯阵，鸳鸯阵分大阵小阵，此时吴惟忠摆的是小阵，以十一人为一队，以长牌、藤牌阻挡日军箭矢、刀枪，并以标枪、腰刀保护掩护后队前进。后队二人手持一丈长的狼筅阻挡，再四人持长枪挺进，后二人手持镗钯警戒支援，各人分工明确，令行禁止，整体配合默契灵活，阵型多变，行动便捷，攻守兼备。南兵所携戚家刀更是针对日军的打刀、野太刀而制，加上南兵行军素养极高，一直以来战力极强。
日军近战面对鸳鸯阵果然难以力敌，朝鲜僧兵也死战不退，吴惟忠其实也遭铁炮射击，胸口中弹险些丧命。幸好他身为将领，所穿铠甲足够坚固，那枚子弹虽然打裂了他的护心镜，震得他气血翻涌眼冒金星，但恢复过来之后仍能高呼死战。
茅国器上前急救，吴惟忠其实被震得有些喊不出声，便委托茅国器继续率部作战，但自己却不肯退后，仍然站在阵前作为表率。茅国器感佩异常，更加卖力指挥，明军因而也更加奋勇，日军终于开始有些顶不住的迹象，阵型也逐渐混乱。
辽东军另一员猛将查大受率领的是骑兵，因而先前只在一旁观望，此时见时机已至，二话不说立刻领所部辽东精骑全数突击。
日军或是因为身材矮小，或是因为本国骑兵较少，总之面对明军骑兵的高头大马、人骑具装一直极其畏惧。查大受所部精骑冲过之处日军四散难挡，完全不是敌手，这支李家家丁精骑完全是在横冲直撞。
吴惟忠及茅国器都是打了半辈子的名将，战场经验极其丰富，见状根本无需更上级的指挥，立刻率部跟进击溃余敌，直至攻克峰顶。松浦镇信所率丰臣家嫡系精锐在短短时间之内死伤过半，任是这支日军再怎么顽强，此时也只能士气崩溃，且战且退撤入城中。
祖承训受命于含毯门猛烈攻城，他之前在平壤战败之后深以为耻，这一次不仅是含恨出击，而且还再三提醒自己一定要谨慎、要思虑清楚，绝不能因怒而只作莽夫之举。
于是祖承训部明军先行伪装成朝鲜军，发起一阵看似绵软无力地进攻。由于攻势甚弱，又是朝鲜军的模样，理所当然被日军所轻视，甚至就此认定自己这道战线肯定不是明军的重点进攻方向，心理上十分松懈。
然而当他们逼近城楼时，所有士卒忽然卸去朝鲜装束，露出里头的鸳鸯战袄来，不仅行进速度为之陡然加快，阵型也在极短的时间里从散漫无序变得整整齐齐，一看就是百战精锐的气势，日军大惊之下震怖异常，城头之上立刻发生动摇，城中也连忙分兵增援。
在祖承训麾下参战的有神机营参将骆尚志率领着六百南军，他们率先登上城门。明军中习惯上所称的南兵即是戚家军所练之兵，战斗力不消多说，登上城门之后立刻展开鸳鸯阵法相互协作，以少敌众，势不可挡。
主将骆尚志秉性质实但勇猛善斗，其臂力绝人号称能举千斤，故军中号为骆千斤。骆尚志并非军籍世职，也非武举出身，纯靠拼杀而脱颖而出，素为戚继光所欣赏看重，四年前还曾在禁卫军服役。
这次本来他是在保留编制的神机营中镀金，由于朝鲜方面此次作战在高务实看来是一次练兵的机会，应该让更多的将领经历这次战争，因此他也被临时塞了一支以往带过的南军直接调来朝鲜战场。所以，此刻他虽然挂名神机营所属，其实麾下兵丁与生产建设兵团下属的神机营没啥关系。
骆尚志此次依然奋勇异常，杀敌众多，但战场上流弹难防，他也中弹负伤。不过与前面几位“轻伤不下火线”的将领一样，骆尚志同样带伤坚持作战，而明军在这样的鼓舞下果然连连杀退日军并夺下大旗，含毯门日军不低退却。
后续登城明军源源不断，很快便大开城门。祖承训恶狠狠地下令突击，夺下平壤含毯门，他在含毯门下左顾右盼，颇有一种扬眉吐气的快感，同时又觉得还不够痛快，只想继续再杀、再杀、杀得越多越好。
杨元在七星门见久攻不下，正有些恼火，马栋请令装填所部二号重炮轰城。此举其实多少有些违背李如松战前的指示，但战况不顺的时候顾不得许多，毕竟杨元身份不同，他可是李成梁的嫡系，稍有冒犯少帅之处问题不大。
因此杨元同意了马栋所请，京华二号重炮开始集中瞄准。炮击连发之下，七星门城门洞开，城墙毁坏，明军以戚金所率车营冲锋推进，火炮掩护，大举攻入七星门。
戚金所部自戚继光入京之后，其实就可以看做高务实的嫡系了，后勤保障方面在辽东绝对是首屈一指的，因此这支明军属实是甲坚兵利，日军接战即不敌，被打得节节败退。
到了此时，日军城防大势已去，只能向内城退却，而如此一来，原本进攻稍显缓慢的芦门、普通门也相继被明军攻下。
小西行长紧张地聚拢败兵，尽出主力七千于内城固守。平壤城内街道众多而且狭窄，小西行长及宗义智等日将充分利用地形，发挥铁炮优势，实际上有点打出了后世热兵器时代巷战的感觉，明军前队纷纷中弹倒地，难以推进。
激战一日，上午时明军攻城可谓势不可挡，下午时两军却在内城陷入僵持，日军于城内各处窑堡、狭间拼命死守，明军强攻之下觉得伤亡太大，继而转为纵火焚烧，但两军拉锯仍然。
日暮西山，李如松下令收兵。
当夜，李如松准备劝告日军弃城而逃，柳成龙不解为何要放走小西行长，朝鲜都元帅金命元也认为不得放走倭寇一人。
李如松解释道：“兵法云围城必阙，重重合围之下，敌必困兽犹斗，想要拼个鱼死网破，我虽能覆灭之，但也会给我军造成大量不必要的伤亡。
相反，若留有生路，就可使敌军摇摆不定，军中有人欲逃，有人欲战，因此斗志涣散，必可减少我军伤亡，而后我军只需在敌逃之时伏击即可。
若论我军骑兵之威，今日二位已亲眼所见，绝非日军可撄之锋，故敌逃我追之下，我军必能轻取。”朝鲜二位重臣这才知道李如松不是打算放走敌人，只是要用最少的伤亡消灭他们，因此也转而表示理解并同意。
于是李如松向小西行长传信：“以我兵力足以将你歼灭，但今日杀生已然太多，有干天和。本帅不忍杀戮过甚，姑为暂驻，放尔等一条生路。”
此时日军第三军团援军大友义统所部因日间见识到明军凶悍异常的战斗力，军中上下议论不定，实在不敢再战，竟然擅自退去。
小西行长见己方死伤众多，再打下去只怕明天就不会再有什么第一军团了，根本不可能继续坚守平壤，回信给李如松说：“愿意退兵，切勿阻拦”。随后小西行长集合全军，连夜出城向大同江退去。
探知日军出逃，金命元问李如松追不追，李如松诧异道：“他是请本帅勿加阻拦，可本帅何曾答应过？”金命元愕然。
柳成龙则忙对金命元道：“且不说兵不厌诈，日军与我等是生死大敌，哪里要和他们讲这些，就说李提督也的确没有答应不追啊！所谓放他们一条生路……这路也的确放了啊！”金命元只能苦笑。
李如松遂不多言，下令全军追击。元月的大同江正是冰封之时，埋伏于沿江的小部明军及朝鲜军立刻阻击，拖延日军南撤。明军主力骑兵追至大同江边，见日军正在南撤，原打算骑兵冲杀，李如松想想却担心大股骑兵会不会震塌冰面，不觉有些犹豫。
戚金看出他的心思，立刻建议炮轰冰面。李如松不愧是为战争而生之人，一下子明白戚金的意思，赶紧下令炮击江面。这下子冰面破裂，日军仅淹死者就多达数千之众。
小西行长好不容易在亲信帮助下爬上了岸，身上的冰水都顾不得了，领着残军就向开城逃窜。
平壤一战，明军阵亡七百九十六人，伤者一千四百九十二人。日军死伤逾万，从釜山一路打到平壤几乎毫无阻碍的第一军团溃不成军，堪称被打断了脊梁骨。
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