残酷的战斗持续到25日，李如松和明将杨元各率领1千明军精骑连夜前来救援，从日军侧翼发起猛攻，日军经过一昼夜激战伤亡惨重，已成强弩之末，误认为明军主力发起总攻，遂仓惶撤回王京。
此战，明军伤亡2500余人，日军伤亡超过8000人。据日本《立花家传》、《武将列传》记载，日军阵亡将领包括：
小野成幸十时连久池边永晟安东幸贞
小川成重安东常久久野重胜横山景义
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，一昼夜交战阵亡将领高达十五员之多，可见当日战况之惨烈。
小早川隆景战后向丰臣秀吉汇报时声称打退了十万“明军铁骑”的进攻，实在是滑天下之大稽，当时明军在朝总兵力不过才四万，哪来的十万铁骑？
碧蹄馆大战是中日壬辰战争中明军以少胜多的经典战役，明军强大的战斗力极大震慑了日军，使其彻底丧失了与明军野战的信心。12万日军面对仅仅3万多明军竟然不敢出战，而明军兵力有限，无法展开强攻，于是双方在汉城一线展开对峙，一时间战局似乎陷入了僵局。
但是，这种对峙局面很快就被打破。龙山大仓本为朝鲜国仓，积贮了朝鲜数十年的粮食，汉城被日军占领后，龙山大仓就成为汉城日军的军粮库，后来日军运来的粮食都存于此地。李如松得到这一情报后，密令查大受和李如梅率敢死队深夜奇袭龙山大仓。十三座大仓，数十万石粮食，一夜间被烧的干干净净。
夜袭龙山之战，精彩处堪与官渡之战中曹操的夜袭乌巢相比。李如松真神将也！！！
军粮一失，朝鲜半岛的日军全线被动，陷入前所未有的困境。不久，便被迫与中朝达成停战协议。4月18日，日军撤出京城，5月2日，日军大部分退到了釜山一带，加藤清正也交还了所俘虏的朝鲜二王子。李如松于十九日率军进入京城，5月15日推进至庆州。至此，除全罗和庆尚二道部分沿海地区为日军所占领外，其余各地全部收复。明军留下一万人驻守朝鲜，其余大部于七月底回国。
东征大军在入朝参战的短短四个月的时间里，掠地千里，横扫半岛，收复平壤、开城、王京（汉城）三都，打出了中华*****的赫赫声威。
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