협상이 깨지자 일본은 1597년 다시 쳐들어왔다. 이순신은 명량에서 13척으로 기적 같은 승리를 거두었고, 노량에서 전사했다.
명과 일본의 강화 협상은 서로의 요구가 너무 달라 깨졌다. 1597년 일본군이 다시 쳐들어왔다(정유재란). 이때 이순신은 모함을 받아 관직을 잃은 상태였고, 그를 대신한 원균의 수군은 7월 칠천량에서 크게 져 거의 전멸했다.
다시 수군을 맡은 이순신에게 남은 배는 12~13척뿐이었다. 1597년 9월 16일 그는 물살이 빠르고 좁은 명량(울돌목)으로 적을 끌어들여, 130여 척에 이르는 일본 함대를 물리쳤다(명량 대첩). 육지에서도 조·명 연합군이 직산 등에서 일본군의 북진을 막았다.
1598년 8월 도요토미 히데요시가 죽자 일본군은 철수를 시작했다. 11월 이순신은 명나라 수군과 함께 퇴각하는 일본 함대를 노량에서 공격해 크게 이겼지만, 적의 총탄에 맞아 전사했다. 7년 전쟁으로 조선은 인구와 농토가 크게 줄고 경복궁·불국사 등 수많은 문화재를 잃었다. 일본으로 끌려간 도공들은 일본 도자기 발전에 큰 영향을 주었고, 일본에서는 1603년 도쿠가와 막부가 들어섰다. 명은 국력이 크게 약해져 만주의 여진이 성장할 틈이 생겼다.