从5月底到6月上旬，李舜臣又指挥了唐浦战役。

　　1592年5月29日，李舜臣率领备龟船的23艘战舰，与元均指挥的水师会合，准备向泗川洋面的日军阵地发动进攻。到达预定地点时，李舜臣发现敌占据的地形险要，不利攻击，便随机应变，采取以退为进的战术，诱敌出港，准备在洋面上歼灭敌人。日本海军见朝鲜海军不战而退，误以为是胆怯，即全力追击。待敌追至对朝鲜水师有利的海域时，李舜臣出其不意地转退为进，以“龟船”充当先锋，冲入敌阵，左冲右撞，往来穿梭，同时发射各种火炮，将敌舰撞破或击沉。其它战船也不甘示弱，箭炮齐发，日本舰队大乱。经过一番激战，日军参与追击的全部舰船不是被击沉就是被缴获。

　　1592年6月2日，李舜臣率舰队进攻唐浦敌军，令龟船冲向敌旗舰并将其撞破，同时纵火将在唐浦的21艘敌舰全部烧毁。

　　1592年6月5日，李舜臣与李仁祺部，采取诱敌出洋，前后夹攻的战术，又烧毁敌舰26艘。7月，朝鲜水师在闲山岛海战中击毁敌舰近百艘，一举歼灭敌海军主力。

　　为挽回败局，日寇巧施反间计得逞，李舜臣被撤职，致使朝鲜水师几乎全军复灭，闲山岛大本营被敌人占领。这时朝廷迫于国内舆论的强大压力，重新任命李舜臣为三道水师统制使，委以挽救国家危亡的重任。但同时，朝廷认为水师已垮，难以御敌，令李舜臣率部登陆作战。临危受命，再次复出的李舜臣以军事谋略家的眼光洞察形势，认为水师绝不可废。李舜臣以残存的12只战船和120名水兵为基础，首先补充了一部分兵员，抓紧训练，其次重新选择了新的水师基地，李舜臣仔细分析了敌我双方的力量及其它因素。很明显，敌人在兵力上占有绝对优势。我方要取胜，必须借助地利，即利用有利地形打击敌人。

　　8月底，李舜臣指挥朝鲜水师击退前来偷袭的8艘敌舰后，主动撤到地势险要的珍岛碧波亭隐蔽起来。这一带的地势李舜臣是了如指掌的：前有小岛阻拦，港内可以隐藏数十艘战船；更为有利的是这个海域有一条狭窄的通道，即鸣梁海峡。这里每天海潮涨落4次。李舜臣认为这个“阻难狭路”是杀敌好战场。他派人在鸣梁海峡东西两个出口暗设铁索和木桩，目的是要涨潮时驶入的敌舰，退潮时不能驶出，给朝鲜水师提供一个理想的瓮中捉鳖的场所。

　　1597年10月26日，日军以330艘战船和9200人的兵力向朝鲜水师发起进攻，在敌我双方兵力十分悬殊的情况下，李舜臣胸有成竹，沉着应战。他先派出一艘战船进攻敌舰，将大批敌舰引入鸣梁海峡。不久，潮水退落，敌舰被暗设的铁索；木桩所阻，无法驶出。李舜臣即派水师反攻，以12艘战船击沉敌船30多艘，歼敌1000余人。这就是朝鲜历史上著名的“鸣梁大捷”，也是世界海军史上以少胜多的光辉战例。随后李舜臣移师古今岛（今莞岛），建立基地。

　　1598年11月在露梁海战中，与陈璘等指挥联合舰队大败敌船队，但在追击逃敌时中弹牺牲。两年后，朝鲜朝廷为表彰他的功绩，封他为一等宣力功臣。

　　1643年即他死后的45年，赠谥“忠武”，从此，朝鲜半岛人民为了纪念他，称他为“忠武公”。遗著辑成《李忠武公全书》。