朝鲜军死伤及被俘者甚众，生还者不过一百四十余人，朝鲜水军的正四品武将禹寿也被日军火绳枪击中，但侥幸未死。次日，联军水军继续发动了对梁山的攻击，但依旧被坚守城池的日军击退。
而此时，从日本本土来的使者也在梁山之战后得以潜入梁山城，小西行长在接到命令以后，开始着手准备撤军回国。
得知小西军撤退受阻的消息后，已从东来倭城撤退的岛津义弘、立花宗茂、高桥直次、寺泽广高、宗义智等诸将立即编成了水军船队，前往救援被明、朝联军围困的小西行长。
于是，各地日军相继开始准备撤军回国。十月下旬，小西行长提出由他通过派遣人质的方式，同刘綎达成合约开始撤军。
沙下地区可以看做半岛状，已经到了海边，这下子不光朝鲜水军，连平倭舰队也可以派战船来炮击他的第二军团了——如果他敢待在海边的话。
不得不说，在天时地利都占不到的情况下强攻，这一次明、朝联军仍然未能达成战略目的。
初三，刘綎向这支朝鲜水军下达了“今晚水陆联合夜袭”的命令。朝鲜水军于是于当晚戌时二刻(晚上八点左右)许趁涨潮之际向梁山迫近，并于半夜时分抵近梁山城，同日军开始交战。
刘綎按照高务实战前的部署，认为既然小西行长本身就是日军将领中的“投降派”，在高务实的攻击序列中排名靠后，那么这一协议是可以同意的，于是批准了小西行长的提议，并且很快接收到了小西行长送来的人质。
初七，由于得知各路进攻情况未达预期，包围梁山城的明、朝联军开始撤退。明军本身此时兵力损失不大(主要是朝鲜军有较大损失)，比起进攻东来的董一元来说，刘綎的情况要好得多。这一路朝鲜水军亦于初九解除了对顺天的海上封锁而退回水寨。
刘綎考虑到只要东来不克，则梁山之敌便还有坚守下去的信心，补给也未必能彻底切断，故没有自陆上对日军发动无意义的进攻。所谓战场之上牵一发而动全身，这就是一例。
小西行长只好绕开沿江坦途，在野地里行军南下，希望前往釜山准备上船，谁料原本进攻东来方面的明、朝联军已经重整旗鼓，南下之路并不顺利，只好顶着朝鲜水军的打击，沿江直下釜山以西的沙下地区。
转回之前的话题，探知日军援军前来的明、朝联军水军随后前往迎击。联军随后于十一月十八日凌晨在露梁海峡遭遇日本水军，双
然而意外发生了，由于此次作战高务实给各军的自由度很高，“攻击序列”这个东西也是各将有各将自己的理解。所以，当这一消息被联军水军得知之后，十一月初十，联军水军再度出击至梁山城附近，实施江面封锁，对日军的撤退进行沿江阻拦。
这里就要补充说明一下了，岛津义弘本来并没有多少船只可以调动，但因为他麾下的第五军团实际组成是丰臣家的嫡系兵马占多数，因此其在日军中撤退的优先级比较高。
当然，不管怎么说，战场形势的攻守关系仍然不变，日军虽然苦战打退了进攻，但自身损失也不小，并且越来越多的人开始怀疑这样被动挨打的局面之下，真的还有战胜的机会吗？很多人此时都觉得，也许体面的求和才是目前唯一还有一线希望实现的。
由于梁山离出海口毕竟也有四十里左右，潮汐效果来得快去得更快，战中潮汐退去，朝鲜水军共有战船二十三艘搁浅，搁浅的战船随后被日军冲上去放火点燃。
进攻虽然告一段落，但刘綎并不打算彻底放弃此次作战，他将本部的目标改为在梁山附近监视日军，以中距离压迫而不实际进攻的方式实现对梁山日军的牵制。
虽然消灭了这支日本支援舰队三分之一以上，但毕竟两百艘船挤一挤也能运送不少人了，因此在这段时间里，日本水军的运输能力还是不错的——当然，会不会再次被截击那是另一回事。
如此，小西行长不得不再以派遣人质的方式，同平倭舰队司令陈璘进行交涉，以期和平撤退，但这一议和的行为却遭到了朝鲜水军主将李舜臣的强烈反对，并主张继续进攻日军，故明、朝联军水军并未后退，而继续在这一海域实施海上封锁。
不过这一想法也很快失去了意义，因为击退了明、朝联军对岛山、东来、梁山三地的勐攻的日军，最迟于十月十五都接到了国内传来的撤军回国的命令。
联军水军自江上发动攻击连续两天，但刘綎所率的陆军反而没有任何动静。这倒不是因为在初一、初二两日的总攻击中陆军伤亡较大，而是他此时得知了东来倭城攻略失败的消息。
p>
此前半个月左右，从日本本土派来的三百艘战船在途中被平倭舰队截击，日军损失惨重，但由于日本水军选择分散突围，平倭舰队也没能打出什么歼灭战，实际击沉和俘获的日本水军战船约百艘。