岛津义弘道：“忍者之法当年多次令各路大名伤亡惨重，可见极为实用，只要能迅速歼灭敌军主力，我们便能高枕无忧，所用何法又有什么关系？只是我未得忍法玄妙，应该做不到像忍者一样出神入化，但对付朝鲜军应该还是绰绰有余。”宇喜多秀家应允。
八月十三清晨，日军再围南原，多造飞云梯预备登城，在火绳枪掩护下填濠作路，出动箭楼俯瞰南原，以使火绳枪队可以居高临下。如此，南原外城守兵一时死尽，日军趁机蜂拥登城，但数次被朝鲜军击退，尽显疲惫，阵型散乱不堪，午时再退本营。
李福南欣喜不已，道：“倭寇连日激战，我军一直被敌压制，倭寇必认定南原迟早陷落，以至于不顾一切强攻。我方才见倭寇败退时皆十分疲惫，阵型大乱，应是筋疲力尽急需休整，如此正是奇袭之时。”
任铉认为此举过于冒险，并非万全之计，不如还是坚守以待救。
李福南不听，摇头道：“坚守南原已有两日，全州至今未援，可见是畏敌如虎、按兵不动了，不能指望！等我们全阵亡在南原，全州也不会发兵救援的。现在不能再坐等外援，只能靠我们见机行事，不必多言，执行军令！”
李福南遂领全部北境骑兵出城出击，他这支骑兵是朝鲜昔日王牌军北境骑兵所剩不多的一支。既然原先就是精锐，现在北境骑兵所剩无几，那就更成了朝鲜军中的宝贝疙瘩，装备粮饷都被力保，因此战斗力还是不差的。
日军见状，很快佯装败退，北境骑兵追过石桥，谁知日军竟身覆黄土伏于地面，突而奋起，不计其数，几乎将李福南包围。
日将岛津义弘亲临战阵，手持野太刀领兵杀出，李福南大惊之下急令回撤，北境骑兵死伤三四百之多，仓皇退回南原。不过他退得还是够快，以至于岛津义弘未能全歼这支北境骑兵，骂骂咧咧愤恨而归。
岛津义弘回营后依然大骂不止，小西行长劝道：“岛津殿下所设计谋堪称凶险，只是的确没有忍者运用纯熟，再加上北境骑兵到底也是颇有战力的朝鲜精兵，能歼敌数百已经是很好的结果了。总大将，我看不如招降朝鲜军，就让我来对其将领劝降，让其献出南原吧。”
宇喜多秀家立刻斥责道：“小西！太阁殿下已有严令，不准再对朝鲜及明军有任何协商，你该知道这道命令实际上就是在警告你，你还敢违抗太阁殿下的命令么！”
小西行长辩解道：“并非协商议和，南原是我们志在必得的，只是若能使其出城献降，我们也可减少伤亡。正如总大将此前所言，我们的目标是整个朝鲜，不必在此过多浪费时间，我也不会给他们时间考虑，会限他们立刻答复，若敌军仍顽抗到底，再一举将其歼灭也就是了。”
宇喜多秀家不欲争辩，便叮嘱道：“小西，我可以允许你这一次，但你绝不可心存侥幸或另有企图，我会令军中即刻准备焙烙玉，一旦敌军不降，我便炸开南原的四门，不再纠缠也不再怜悯，我会将南原屠戮殆尽。”小西行长领命。
八月十四，小西行长命人请朝鲜军派人至访岩峰和议，李福南令通译随日军前去，金敬老劝道：“兵使不可，领相严令不可与敌和议，如此必犯重罪！我等誓与敌寇战至最后一兵一卒，死守南原，请兵使切勿因小失大！”
李福南摇头道：“你这是何话？我怎会与敌寇和议？只是将士们如今疲惫不堪，城中凌乱也急需休整，借此可令全军趁机整顿兵备物资，以备大战而已。在我们整备完毕之后，我将立刻严词回绝。切记，我们只有半日的时间可掩敌耳目。”金敬老领命。
朝鲜军通译抵达访岩峰，小西行长笑道：“朝鲜此番坚守南原，实在是辛苦，我素知北境骑兵善战，也曾亲自领教。我非常渴望能亲率大军再与北境骑兵一决死战，但并不是在这南原，而是要在汉阳王京。
这南原不过偏僻小城，你们又兵寡力弱，我军强攻之下南原再难撑过一日，不如献城而降或弃城而走，至少也能留性命，去包围汉阳王京，你们以为如何？”
朝鲜军通译答道：“此事我不能做主，我只是奉兵使之命前来听你如何说辞，据实汇报，如何决断自有兵使答复，在兵使答复之前，请停战静候。”
小西行长立即起身，下达最后通牒：“你们朝鲜人怎么都是这种回答？我没有那个耐心静候你们答复。哼，我本没有必要多此一举，给予生路就该感激涕零。
你回去需将我方才所言一字不落告诉李福南，日落之前我将遣使入南原索要答复，若拦于城外，我们同样将立刻攻城！
对了，如今城中应该很是缺粮吧？为表诚意，这里有军粮二十担，你们若再战，这二十担军粮也帮不了你们，只是给李福南一个信号，让他最好听命，否则城中必将生灵涂炭。”
于是小西行长馈响送还，至黄昏时分日军使者再来，被通译引入南门，于龙门馆与李福南共议。日使转述小西行长之话：“小西大将敬告朝鲜全罗道兵使李福南，如今军势悬殊，南原一日可破，届时必是人畜无存，吾受你忠勇之感，愿放出生路，望于来日与贵军一较高下。奉劝贵军立刻献降或弃城而走，若再无答复，悔之晚矣。”
李福南果然严词回绝，厉声道：“为将者当以马革裹尸为荣，我也请你转告倭寇，本将也可给他们一次机会，趁早退去还可免遭我长刀屠戮。”
日使冷笑一声，退出城外回报，而后日军大举攻城。在大部掩护之下，宇喜多秀家令敢死队分为四路奔向各门，堆砌焙烙玉以炸开城门。在朝鲜军阻击之下，敢死队进展稍显缓慢，但东门及南门仍被炸开，日军加紧进攻，各门守军战死者逐渐递增，渐渐孤危。
加藤嘉明及胁坂安治各领本队身先士卒，数次攻入城内，城中百姓奔走哭泣，彼此哀嚎。到了入夜之后，突然下了大雨，但日军不管不顾，乘暗再度冒雨攻城，激战至子时方退。
八月十五，南原守兵已不足一千，弹尽粮绝，日军攻入南原。李福南见状，拉着南原府使任铉道：“南原已破，当务之急你我应尽快领本部撤往全州与那里的我军会合，汉阳、星州、忠州也会发兵援助我们……事不宜迟，再晚必丧于倭寇之手，如今你我已为南原拼尽全力，唯有留得性命再向倭寇复仇。”
任铉惊异万分：“兵使为何前后判若两人？为坚守南原，兵使已将蛟龙山城全部焚毁，为何如今又要撤往全州？事已至此，我身为南原府使，当与南原同生共死，全军将士都已立下誓言，请兵使也务必与敌血战到底！”
李福南苦劝道：“南原已破，再难坚守，我们已坚持到了最后一刻，何必让将士们白白送死？此时撤退并非临阵脱逃，而是为来日能重整旗鼓！你身为府使更是肩负重任，更应顾全大局！”
任铉坚辞不去，摇头道：“还并未坚持到最后一刻！现在撤兵只会军心大乱，而且撤往全州也停不下来。您此时撤走朝廷有无惩戒我不知道，但我身为府使，此时撤走必然难逃一死，我任铉必与南原共存亡！”
李福南听后只好不再多言，任由任铉离去。日军攻入南原后转入巷战，朝鲜守军中防御使吴应井、驻防将金敬老、别将申浩、南原府使任铉、通判李德恢、县监李元春先后战死。
李福南领手中最后的北境骑兵五百，夺了西门纵马而出，趁间隙突围而走。此次突围也不顺利，突围之后他身边仅剩五十骑，几乎就是仅以身免。
至于其余南原守兵则被全歼，日军连一个活口都没给他们留下。而日军自身损失也十分严重，死伤七千有余。正因如此，日军在夺占南原后立刻屠城一日以泄愤，南原小城之中朝鲜军民由是尽绝。
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