此时日军不仅猝不及防，而且又因地域狭小而阵型密集，突遭打击之下根本无处闪躲，死伤渐渐增多。
不过小西行长坚信，面对朝鲜军只要一鼓作气便能突破，此时只需要发挥日军的轻火力优势，将朝鲜军气焰打下去即可。因此小西行长下令本阵重组，集合火绳枪还击。
然而意外的是，在朝鲜猛烈的还击下，即便小西行长几次下令，日军第一阵都难以立刻形成有效的反击力量，始终不能突破第一道栅栏。小西行长苦攻无果，未免本就损失过半的第一军团伤亡进一步扩大，只好下令撤退，使第二阵替换。
石田三成见小西行道：“朝鲜在幸州城外精心修筑了防御工事，幸州占据地利，不易攻取，而且此次朝鲜还击猛烈，我猝不及防，难以立刻重组，苦苦支撑也不能突破，只能退下来……真是耻辱，真想把幸州的朝鲜人全部杀光！”
石田三成劝慰道：“小西君不要动怒，退下来情有可原，并非你的指挥有误，事后攻占幸州后再行屠杀即可。我看朝鲜军不过逞一时之血勇，所谓强弩之末，势不能穿鲁缟。幸州撑不过太久的，我再去攻，定能登上城楼。”
小西行长奉劝务必谨慎，石田三成作别后披挂上阵，接替进攻。此时石田三成依旧没怎么把朝鲜军当回事，而是认为小西行长之所以败阵，乃是因为此前平壤一战损失太大，部队失去了核心精锐，冲锋陷阵之时失去了锐气之故。
于是石田三成领第二阵再攻幸州，但日军第二阵在朝鲜军防守之下与第一阵的战况如出一辙。石田三成大怒之下亲冒矢石，奋勇当先，却不料反而身中一箭，头部也被投石散落的碎石块击伤，要不是兜帽保护，搞不好已经被开颅了。
这样一来，第二阵短时间内显然也难以突破栅栏，反而因为石田三成本人负伤而军阵大乱。石田三成很快被救至军阵后方，这一来第二阵便不断有人向后退却。石田见状甚是无奈，也只得下令撤退。
第三阵由黑田长政率领，黑田长政吸取了前两阵的教训，下令保持距离，避免在朝鲜射程之外就有人擅自发起冲锋，其下令铁炮队集中至军前射击栅栏及掩藏与其后的朝鲜士兵。
黑田长政对自己的战法颇有信心，轻哼道：“小西这家伙被明军吓破了胆，竟连朝鲜军也不能战胜了。至于石田，历来不配武士之名，本就不具备作战的才能……
不过，这支朝鲜军倒是在幸州费了不少心血，但也无妨，只要能稳步进取，等待可发挥我军优势之时，自然无人能挡。”
然而朝鲜这两道栅栏砦堡着实是精心修筑，日军所谓铁炮不过是火绳枪，难以对栅栏造成严重破坏。日军也发现了这一点，因此又将手中铁炮抬高角度进行仰射，希望将弹丸射入城中。
然而日军与幸州城楼相距较远，弹丸虽然也勉强抛射入城，可惜在那之后已威力大减，朝鲜军几无伤亡。黑田部乱射时久，却并无成效，黑田长政未免继续损失，也只得尴尬撤退。
而就在这一时刻，柳成龙收到权栗请明军施以援手的请求，顾不得双方前不久才刚刚发生的龃龉，立刻求见大明御倭经略宋应昌。
柳成龙这次看来没什么傲骨了，恭恭敬敬地道：“经台，前线危急，请您立刻发兵吧！以天兵之战力，即便收复王京也是胜券在握，且眼下日军正大举进攻幸州，幸州守将权栗将军十分需要援救，亦或者天兵此刻发兵王京，同样也可解幸州之危。”
然而只是他着急并没有意义，李如松撤兵回平壤以来和宋应昌的关系正处于微妙之中，双方都知道对方现在正等待什么——那就是高务实针对当前局面的指示。
因此宋应昌婉言回绝道：“碧蹄馆一战带来的损失和影响比预计中要严重许多，眼下我军需要一些时日来处理一些问题。另外，我早已有言在先，要求朝鲜军归于大明统一指挥，朝鲜各部不得擅自出战。
此次幸州之战我不知是谁挑起的战事，但我深知朝鲜军一直盼望独立作战，而我也曾向大王明言，若想朝鲜军独立作战，则朝鲜必须展示相应的力量，那么此时不正是朝鲜展现具备独立作战能力之机么？”
所谓人在屋檐下，不得不低头，柳成龙此时无法维持前不久的强硬了，只能再劝道：“经台，我可以保证朝鲜军民定会奋战到底，死守幸州。然而眼下毕竟战局为重，幸州为南北咽喉要地，一旦失守，倭寇将可渐处于有利态势，届时无论是进军王京还是守卫开城、平壤，都将面临倭军战略压迫，因此还请经略宽宏大量，不计前嫌再施援手。”
宋应昌毕竟是御倭经略，如果对日战况转为严重，他是有直接责任的，因此柳成龙这样一说他倒也认为有些道理，于是沉吟道：“都体察使所言有理，不过即便如此，也不必我军大费周章进攻王京……收复王京时机未到，其中缘由都体察使不必细问。
至于救援幸州，这倒是轻而易举。碧蹄馆战后，倭寇忌惮我天兵战力，眼下只需出一偏师，虚张声势向王京方向发起佯攻，行此避实就虚、围魏救赵、攻其必救之策