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在战船的日本士兵措手不及，他们迅速拉响警报，召集部队，却是为时已晚，大部分的水兵无法及时就位，硕大的战船成了无防备的靶子，李舜臣事先准备了大量的火器，在进入射程后，大量的火箭、火炮还有火枪都向日军倾泻，仓促之下的日军被动迎敌，损失惨重，海面上火光冲天，被击伤击毁的船支散落的木板更是散落到海面，不少日本士兵跌落战船掉进海里，还有不少直接被射死在回来的路上，面对突如其来的朝鲜军，藤堂高虎也是心里一惊，已知不能获胜的他立刻命令后撤，也算是最大程度的减少损失，战斗在一边倒中结束，日军被朝鲜水师消灭了26艘船，损失过半。李舜臣乘胜追击，当天下午，又在合浦、赤珍浦海面再歼灭余下的日军。及至5月9日，这常战才最终结束。日本水师共损失了40多艘船，达到了百分之八十以上，朝鲜水师的损失微乎其微。狼狈不堪的藤堂高虎再也不敢小瞧了朝鲜水师的李舜臣。
玉浦海战也是壬辰战争爆发以来，朝鲜军队的首场大捷，大大振奋了朝鲜军民抗敌的决心。（类似于抗日中的平型关大捷）
日军并不甘心失败，逃出生天的藤堂高虎在回去报告的时候也言明李舜臣是在准备十足的情况下偷袭的日军，算不得光明正大的胜利，于是日军重新聚拢部队向泗川进攻，得知消息的李舜臣，迅速率领麾下的朝鲜水军向泗川海湾外面驶发，这一次，李舜臣拿出了他的杀手锏—龟船。
龟船其实并不是很多人所说的为李舜臣原创，但确是他进行改造升级才让这一利器名扬天下的，改进后的“龟船“长10余丈，宽1丈多，船身及上面的“龟壳“用硬木制作，包上铁板，敌人炮火不易伤害它。铁板上还装有密集的铁钉，使敌人在接舷战时无法攀登。船头有一个大龙头，上设两个炮眼，在行进中船内可焚烧硫磺等物，烟从龙口喷出，可以起到隐蔽自己，迷惑敌人的作用。船身四周凿有很多炮眼枪眼，便于士兵在船内向敌人发射火力。同时，船的两侧各有10面船桨，战斗时一齐划动，航行飞快，进退自如。加大后的船体可多存淡水、粮食，适合长时间、远距离航行。
到了泗川海湾外面，12艘日本楼船见朝鲜水师出现在海平面上，迅速逃至陆上布防，李舜臣又怎么会扬短避长，他命令朝鲜水师假装撤退，以此引诱日军登船追击，结果日军果然中计。这时正好潮涨，大大有利于朝鲜水师的龟甲船和板屋船这类大型舰船活动，看到日舰出动时，李舜臣果断下令众舰船迎击，天时地利都在朝鲜这边，12艘日舰全部被击沉。
士气大涨的朝鲜水军在李舜臣的率领下又分别在唐浦、栗浦和固城打败日军，连战连战，一时声威大振，当消息传到大阪和汉城时，这一次，丰臣秀吉和秀家都坐不住了。