1592년 5월 29일 겨우 23척으로 제2차 출전을 단행한 이순신은 중도에서 경상우수사 원균(元均)의 3척과 합세해 사천·당포(唐浦)에서 왜선을 무찔렀다.
이어 뒤따라 온 전라우수사 이억기(李億祺)의 25척과 합세해 당항포(唐項浦)에 침범한 왜선을 크게 무찔렀다. 6월 7일 영등포 앞바다에 이르러 왜선을 경계하던 중 왜의 큰 배 5척과 중간배 2척이 율포에서 나와 부산 쪽으로 도망가는 것을 발견하고, 이순신이 즉시 추격을 명하여 율포해전이 벌어졌다.
이 때 여러 전선이 역풍에 노를 재촉하여 율포 근해까지 추격하자 다급해진 왜선들은 배 안의 짐짝을 버리면서 뭍으로 도망치려 하였다.
이 싸움에서 우후(虞侯) 이몽구(李夢龜)가 큰 배 1척을 나포하고 1척을 불태운 것을 비롯해 우척후장 김완(金浣), 좌척후장 정운(鄭運), 중위장 어영담(魚泳潭), 가리포첨사 구사직(具思稷) 등이 힘을 합해 왜선 5척을 나포 또는 격파하고 수많은 왜병의 목을 베었다.
전세가 불리해진 것을 본 왜장 구루시마 미치유키[來島通之]는 뭍으로 도망쳐 자결하였다. 뒤이어 여도권관(呂島權管) 김인영(金仁英)과 소비포권관(所非浦權管) 이영남(李英男)은 위험한 적중에 뛰어들어 남은 왜병의 목을 베는 등 마지막 승리를 장식하였다.
이 해전은 제2차 출전 때의 마지막 전투이다. 제1차 출전 때의 합포(合浦) 및 적진포(赤珍浦) 해전처럼 소수의 왜선을 상대한 싸움으로, 이순신의 철저한 경계로 쉽게 승리할 수 있었다.