明军虽然损失几员裨将，但战术却很成功，因突袭而获得倭城大片阵地，夺得众多物资，而日军仅剩岛山阵地。
麻贵令解生领右路、高策领中路、李如梅领左路依次向岛山发起进攻。李德馨则领朝鲜军配合明军火器营居后以火器助阵。
浅野长政令竹森义盛、饭田角守第一栅栏，森本仪太夫、九鬼四郎守第二栅栏，浅野幸长、太田一吉守第三栅栏，加藤清正及锅岛直茂则领兵居后策应。
明军出动三号炮，朝鲜出动从明军处获得的胜字号火炮，开始对第一道栅栏持续射击，一部明军趁机冲上，试图在炮火掩护下强夺第一道防线，但被竹森义盛、饭田角所阻。
不得不说，日军火炮虽然不行，但火绳枪十分密集，岛山上又有十门来自于京华的三号炮助阵，进攻虽然乏力，防守倒还够用。
解生虽感到日军火炮数量不够，但其在大量火绳枪协作之下，明军攻势仍然难以立刻复起。解生作为蒙古族将领，深知汉将可退而他不能退，因此高喊进军，身先士卒，多次险被击中。
不过，进攻虽然还未取得实际战果，但日军头道栅栏也因明、朝联军的火力打击而纷纷毁坏，解生心知只要再努一把力就能突破。
此时高策中路军忽然赶上助战，一番冲击之下，游击将军陈寅率先冲破第一道栅栏，解生及吴惟忠领兵拦住竹森及饭田所部，令陈寅、茅国器继续攻击第二道栅栏。
麻贵与李德馨则令明、朝联军将火器营向前推进，战场之上一时炮声大作，日军阵地尘土飞扬，明军又出动神机箭车放火箭焚烧，烟火缭绕之下日军的防守陷入绝境。
解生及吴惟忠各自引兵相互协作，穿插突进，将竹森义盛、饭田角分割包围。解生引轻骑强突，吴惟忠趁势上前，日军大败。联军遂向第二道栅栏连续发起四次冲锋，茅国器身先士卒，日将森本仪太夫、九鬼四郎被迫败退。
游击陈寅及茅国器率部开始进攻第三道栅栏，浅野幸长及太田一吉拼死阻击，锅岛直茂也领队来援，但被吴惟忠所阻。
战场尸横遍地，麻贵大呼进军，但李德馨此时动了一点别样心思：他知道李如梅是高务实的妹夫，便希望能创造条件让李如梅立下大功——只要做了，以高阁老之英明不可能看不出来。
于是，眼看第三道栅栏即将被陈寅攻破，李德馨发现李如梅还远在后队，便不想让陈寅夺占首功，便以将士疲惫为由鸣金收兵。
麻贵听闻鸣金，大感莫名其妙，亲自跑去质问何以鸣金，李德馨解释说胜字号火炮老旧，再炮击下去恐怕炸膛，而没了火炮掩护，恐怕“天兵折损过多，联军士气大泄”。
麻贵本来想说就算没了朝鲜军的火炮，明军的三号炮也足以完成掩护，但考虑到李德馨目前是朝鲜朝廷中支持己方的得力大员，因此虽然心中不满，但还是把话憋了回去。
此后明军又连攻数日，但由于日军再不肯轻易浪战，只是一味坚守，因此均未能攻下岛山倭城。朝鲜后续部队陆续赶至，日军仍闭城不出，坚守待援。
仗打到这一步，明军才发现倭城这构造当真难打，其最大的特点就是对山城地形的利用。仰攻山城的前提之下，倭城总能让进攻一方难以展开兵力，一线进攻兵力往往不超过两三百人，而同时还限制了火炮的发挥，不仅摆不下几门炮，还没法调整出一个适合炮击的角度。
时间一天天过去，朝鲜南部的短秋很快过去，这鬼天气忽然就进入严冬，又赶上雨雪交加，寒风裂人肌肤，大雨连绵不断。
蔚山地区以及至汉阳，整个朝鲜南部路面泥泞湿滑，明军火药弹丸及粮草都难以及时运至前线，不得已被迫转为海运。
但是这样一来，封锁釜山的力量就被摊薄了不少，陈璘、邓子龙都表示如此恐怕会导致封锁线被突破。然而，极端天气非人力可控，眼下只能期待日本方面也被这鬼天气弄得不敢轻易尝试偷运了。
另外，雨雪时节明军火力也大打折扣，目前看来能压制住岛山日军不敢下山就以不易，进攻肯定一时没得指望。而岛山地势陡峭，城高墙厚，城内补给看来也还充足，明、朝联军久攻不下，斗志日渐下降，攻城已远不如首日那般奋力。
日军方面依托城中建筑设施遮蔽雨雪，时刻注重保持火药干燥，日夜以火炮及火绳枪还击，并用毒药浸透弹丸，击中者即便不死也得费更大的精力医治。
多日下来伤亡较大，明军解生部更伤亡惨重，被迫撤退回金海修整。联军将领特为此集合商议，提督麻贵眉头深锁，道：“蔚山开战以来，联军将士们皆浴血奋战，但倭城坚固险峻，我军火器难以展开，再加上现在雨雪不断，火器本就难以使用，因而威势不再，将士疲乏，士气衰退。
而倭军背靠大海，虽然并无明证，但恐怕已有倭国水军偷送补给，接济恐无大碍。经诸将合议，不如围点打援。
一则围城期间可防备倭寇援兵来袭；二则也可轮番休整联军，整备军械粮草，待度过寒冬之后再夺岛山不迟。但不知……若如此上报阁部，阁部是否能够答应？”
李德馨面色为难，道：“以往高阁老亲自督战之下，天兵历来战无
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