南原城内，从汉城来的信使见到了明军副总兵杨元。
“总兵大人，这是麻提督给你的亲笔信。”信使将信递给了杨元。
杨元拆开了信，信中写道：“倭寇来势凶猛，数量大于我军，我军不宜与其决战，目前是要挫其锐气，所以各部各司其职，我无兵派你，其他各部亦无兵派你，你须抵挡七日，七日后可自行放弃。”
杨元看完信后立在那里，思绪良久。
目前防守南原的明军和朝军各三千，而小西行长的一万四千人马带着收割的庄稼离南原只有一天的路程了，宇喜多秀家的部队还在开进中，最终南原的六千守军将会面对五万日军的疯狂进攻。
杨元和全罗道兵使李福男对整个布防进行了最后一次巡查。此次在南原以南布置了三道防线，连绵三十里。第一道防线由五百名明军和二百名朝军防守，以弓箭、石块防守为主；第二道防线由五百名明军和三百名朝军防守，以鸟铳、弓箭防守为主；第三道防线由一千名明军和五百名朝军防守，以火炮、投石机、近距离搏杀为主，剩余一千名明军和二千名朝军守城，城中百姓数日前已经疏散完毕。
八月八日，二百明军骑兵南下巡哨，途中遇到日军斥侯，有一百人，二百明军立刻将一百人围住，一番射击后，日军斥侯丢下几十具尸体撤了回去，二百明军也撤了回去。
八月九日，小西行长大军在南原城以南五十里路处安营扎寨，小西行长拿出瞭望镜观察明朝联军的工事，然后对宗义智说：“看来他们把战场放在城外啊！”
“家督打算如何应对？”宗义智问。
“先拿下第一道防线再说。”小西行长说。
十日凌晨，松浦镇信带着两千日本兵开始向第一道防线发起冲击，联军在第一道防线上筑起一米多高的土墙，土墙外布满了藜障。日军攻上前来，联军一阵弓箭，日军倒下数十人，日军用铁炮一阵射击，打死十几个明军。松浦镇信所部连续冲锋三次都被挡了回来，松浦镇信所部阵亡三百，联军阵亡二百。
午后，宗义智和松浦镇信带着五千人马向第一道防线发起更猛烈攻击。前面日军举着盾牌向前冲，明军和朝军用石块砸向日军，土墙外的藜障阻挡了日军前进的步伐，一轮冲杀后双方各有死伤。日军稍事整顿后，开始抱来干柴焚烧土墙外的藜障，熊熊大火顿时熏得明朝联军睁不开眼睛，等待藜障烧的差不多了，日军准备发动新一轮攻击，此时十里外的地方燃起了信号弹。明朝联军骑上快马开始撤退，临撤退前点燃了三箱火药的引线，日军见联军开始撤退便迅速越过土墙追赶，“轰！”的几声巨响，几十个日军被炸死。从第一道防线上撤下来的联军直接返回南原城休整，第一道防线失守后，明军阵亡三百，朝军阵亡一百，日军阵亡六百。小西行长迅速越过第一道防线安营扎寨。
第二天清晨，日军开始向第二道防线发起进攻。小西行长在中，宗义智在左，松浦镇信在右，数千日军呐喊着向二道防线冲去，接近防线的时候，双方鸟铳、铁炮“霹雳啪啦”打在一起，每个明军都配备有鸟铳，两人装药压弹，一人发射，在明军密集的枪弹和朝军密集的箭镞射击下，成片的日军倒下。
“这样可不行，我军伤亡太大。”小西行长对宗义智说。
“看来只有消耗他们的弹药和箭镞，然后再发动猛攻，一举拿下。”宗义智说。
日军以二百人为一组，轮流上攻，试图消耗明军弹药。战斗一直进行到傍晚，日军已经阵亡九百，明军阵亡二百，朝军阵亡数十人。此时，明军弹药已经消耗殆尽，日军的进攻却刚刚开始，联军都在等待撤退信号的发出。终于一颗信号弹打入天空，二道防线守军迅速向城内撤去。
十二日清晨，小西行长所部聚集在第三道防线前面，第三道防线指挥是副将方时辉，明军在最后一道防线前架起数十门火炮，还有数十台投石机，一场恶仗即将开始。小西行长进行了试探性攻击，很快就被明军火炮打了回来。望着明军黑洞洞的炮口，小西行长犹豫了，双方都在那里对峙着，小西行长终于忍不住了，一声令下，前排日军拿着铁炮，后排日军端着倭刀向前冲去。数十门火炮齐发，爆炸出来的铅块、石子扎入日军士兵的身体内，许多日军倒在地上哀嚎。前面一部分日军离防线近了，朝军立刻用鸟铳和弓箭射击，在明军炮火的猛烈轰炸下，日军纷纷撤退，小西行长拔出倭刀砍翻几名还是制止不住部队的后撤。是役，日军损失惨重。夜里，日军开始来偷尸体，朝军一阵弓箭射击，日军又丢下十几具尸体。
十三日，日军在休整。联军也在加固工事，杨元骑马来到第三道防线，见到了方时辉。
“明日再顶一天，明日傍晚撤离，撤退时把火炮都带走，我把所有炮弹都给你带来了，力争给日军造成最大的损伤，以减缓我们守城时的压力。”杨元对方时辉说道。
十四日，小西行长在第三道防线前集结了全部兵马。清晨太阳升起，第三道防线前一片日军，小西行长亲自擂鼓，众日军呐喊着向前冲，日军冲破了明军的火炮封锁线，直向防线冲来，此时从后面站起一排火铳手扫射过去，冲在前面的日军纷纷倒下。一上午，日军数次冲击，到了中午明军炮弹所剩无几。
中午日军吃完饭休息后又向联军阵地冲来，一个时辰后，有马晴信带着五百名日军终于冲破了联军第三道防锁线，守在前面的几个明军火炮手瞬间被日军砍翻，后面的明军都亮出了腰刀跟日军血刃在一起。镇守南原的三千明军都是辽东兵，单兵作战能力都比日军出色，眼看小西行长的大军都冲上来了，方时辉命三百明军带着火炮后撤到南原城内。剩下的五百名明军和五百名朝军跟小西行长的一万人展开肉搏，经过一个小时的激战，一千名联军包括方时辉在内全部阵亡。第三道防线攻防战，日军阵亡二千人。
十五日，小西行长一万人马来到南原城下。此时留在城内的明军有一千八百人，朝军有二千三百人，杨元已经加固了城墙，重点布防在西、南、东三门。小西行长部并没有进攻，而是在伐木做梯子。到了下午，宇喜多秀家的三万五千大军已经到达，南原周围聚满了日军。傍晚时分，日军攻城开始，近五万日军如蚂蚁一般向南原城奔去，城上联军开始向下扔石头，放箭，将成捆燃烧的柴草扔下去，并用火炮对远方日军猛烈轰击。抵达城下的日军架起梯子往上爬，城上的石头如雨点般砸下来。战斗一直进行到深夜，宇喜多秀家指挥着大军往前冲，城上联军扔下来的石头和射出去的箭已经开始有些抵挡不住日军的进攻，已经有几十个日军爬上城来，城下日军踩着尸体向上爬。此时，南城墙上摆了一排的水缸，水缸里都是油。杨元命令明军将油全部泼下去，地上的油顺着山势往下流，然后明军用火箭将地上的油点燃，顿时南城墙外五十米内的地方燃起了熊熊大火，成批的日军被烧着，城下日军被烧得拼命“哀嚎”，哀嚎声十里外都听得见。
日军停止了进攻，周围都是尸体烧糊的臭味，明朝联军已经十分疲惫。第二天中午日军的攻击又开始了，这回参加攻击的是日军后方部队。日军后方部队一直是以逸待劳，一万日军开始向南门拥去，日军用盾牌顶着头部开始用木桩撞击南城门，其余日军仍旧用梯子往城墙上攀爬，还有少量日军从西城和东城向上攀爬，杨元亲自抡起大刀砍杀爬上来的日军。战斗一直进行到傍晚，城门已经被撞破，城门后有很多障碍，日军暂时不能前进。杨元下达了撤退命令，此时城内明军剩下七百人，朝军剩下二千人，为了保证撤退的成功杨元留下四百明军和三百朝军拖住日军，然后带着三百明军和一千七百名朝军以及火炮离去，李福男和南原府使任铉和明军副将郑文图誓与城池共存亡。
杨元临走的时候，郑文图将几麻袋鸟铳交给他道：“没子弹了，弟兄们说让你带走，不能留给倭寇，毕竟打磨一根枪管也不容易，留着后来的弟兄用。”
“你跟我一起走吧。”杨元对郑文图说道。
“我留下，给弟兄们打打气，我不走，他们也不好意思走。你是副总兵，不能死，死了三军士气就会受影响。”郑文图对杨元说道。
杨元挥泪告别。
杨元刚走，日军就攻入城内，七百名明朝联军面对数万日军。
宇喜多秀家骑着马对七百名联军喊道。日军阵营中来了一个翻译道：“我们大帅说，只要你们放下武器，可以放你们一条生路。”
“不用了，你们烧杀淫掠，杀死你们一人就能救活很多的朝鲜百姓。我们大明和朝鲜只有战死的士兵，没有投降的士兵，弟兄们说对不对？”郑文图说道。
“对！”士兵们异口同声喊道。
全罗道兵使李福男也喊道：“感谢大明的弟兄们，朝鲜和大明永远是一家，大明万岁！朝鲜万岁！”
“大明万岁！朝鲜万岁！”众人喊道。
七百名明朝联军拿着刀和长枪向日军冲去，最终全部战死。
南原保卫战，明军阵亡二千七百人，朝鲜军阵亡一千三百人，日军阵亡七千人。
明军阵亡将领：副将方时辉、副将郑文图、中军将领李新芳、千总毛承先、千总蒋表；朝军阵亡将领：全罗道兵使李福男、南原府使任铉、光阳县监李春元、接办使郑期远和闵浚、助防将金敬老、蛇龙山城别将申浩、防御使吴応井、顺天府使吴応鼎。打下南原的日军将阵亡明军和朝军的鼻子割了下来。
南原保卫战的战报传到汉城麻贵手里，麻贵惊道：“阵亡二千七百人！不行，这仗不能再这么打，传令陈愚忠撤回王京。”
陈愚忠驻守全州的三千骑兵撤走后，日军右路军加藤清正部随即占领全州，接着日军又占领了黄石山、金州、公州，全罗道大部分已被日军占领。此刻，守卫汉城的麻贵已开始劝宣宗李昖撤到平壤。
九月，杨镐来到王京猛烈批评麻贵的逃跑政策，并带来了邢玠的手谕。
“皇上赋予邢大人先斩后奏之权，邢大人手谕：杨元、陈愚忠王京问斩。”杨镐说道。
临刑前，杨镐对杨元、陈愚忠说道：“倭寇占领全州后，人心思退，为了稳定人心只好对不起二位了。”
“我本应该死在战场上，今如此我没有怨言，但愿我之死能提振军心。”杨元说。
陈愚忠无奈的低下了头。
杨、陈死后，杨镐随即命令四位蒙古族将领解生、杨登山、摆赛、颇贵前往阻击，解生带蓟镇铁骑二千，杨登山带骑兵三千驰援稷山。稷山阻击战随即打响。