高志祥一看官军人少，简直太嚣张了，率领亲兵直迎而上，双方陷入混战。
正在此时，东江水师游击王廷瑞带兵袭来，上来就先放火焚烧叛军船只。叛军并不是没有防备，只是主力回去接人，留守的三十余艘沙船，根本不是对手，形成不了有效的阻拦。
随着午后的太阳出来，雾气渐渐散去，船只燃烧产生的黑烟一柱柱飘向远方，港口码头的一处了望台上，大明飞龙战旗高高飘扬。叛军望见顿时气沮。
后路被掏，高志祥还是不改悍将本色，带兵向前直杀，他的想法是先杀退前方的金声桓部后，再往后夺回码头。可是金声桓没有给他这个机会，金声桓站在阵后觑了一个机会，拉起长弓，一箭将高志祥射中跌落马下。
叛军本就士气下降，主将还跌落马下生死不知，官军又趁机而上，俘虏了高志祥，再大喊“投降不杀”，剩下的叛军就纷纷投降了。
金声桓集合众多叛军和民夫，让水师的人看护着，他纠集了剩下的八百名部下，稍作休息后，即向毛承禄的后部杀过去。
早有败兵已经报告给毛承禄，毛承禄大惊，正想反身杀回，得报金声桓杀到，毛承禄指挥叛军与金声桓大战，金声桓人少，渐渐有些吃力，正在这时，早就埋伏多时的樊化龙所部在山上枪炮齐鸣，叛军们纷纷落马，又实施了疑兵战略，命令一些士兵扛着大旗来回不停的游走，使得叛军误以为山中都是官军埋伏的士兵，因而士气崩溃。
毛承禄腹背受敌，狭长的地形大军也无法全面展开，只得全力向前突击，樊化龙不顾伤亡，在拼死阻击。
关键时刻，尚可喜那边已经击败了高友成和李应元，高友成眼睁睁的看见李应元被山上燃放的大炮给打成两截，自己所部人马也貌似被三方包围，想了一下没有向西逃跑，而是率领亲兵反向东方而去，绕了一个圈再转向突向双岛方向。
尚可喜趁机督促大军不畏疲乏，向西围剿，陈光福看见前方骑兵们已经战败，顿时向后撤退，又遇到了樊化龙所设置的拦截部队，陈光福大惊失色，赶紧下马，换了士兵的衣服，脱离大队带领数个亲兵爬山越岭而去。
大明官军连续作战，虽然疲惫，但是因为连胜还是士气大振，合兵一处后，向死不投降的毛承禄发起了最后的猛击。
这一战非常惨烈，毛承禄部和明军都是曾经相熟的故人，此时竟然也不管不顾，拼了个你死我活，令人费解。
战斗从午后持续到深夜，毛承禄最终力竭被俘，所部伤亡殆尽。
另一边，高友成率领的亲兵突入港口区域，遭到王廷瑞的痛击，但是水师毕竟战力有限，马军行动迅速，还是被高友成抢到了停靠码头的两条船，拿刀逼着水手们扯帆起航，水师主力都在岸上看着俘虏，一时追赶不急，让高友成率领约二十人逃掉。
至于陈光福走着直到深夜，还是迷路了，第二天一大早正巧撞在正在打扫战场的樊化龙部，被当即俘虏。
陈光福被抓后一直大叫“别杀我，我是陈光福，我要投靠黄总兵，我还和李中军是故友。辽东人不杀辽东人，咱们不能自相残杀啊”。
士兵们确实没有当场杀他，但是还是把他给押回了旅顺城。
黄龙战后宴请了诸位有功将领，命文书官进行了记功，正式上报朝廷。
这次叛军发起的旅顺攻坚战，叛军除了高友成带着二十人逃走外，其余一万五千人全军覆没。其中包括总兵李应元被阵斩，总兵毛承禄、副将陈光福、参将高志祥等一大批高级将官被俘虏，阵亡和被俘共计一万名精锐战士，可谓损失惨重。
官军方面也不好受，虽然满清正蓝旗已经撤军，没有拼命攻打，金州城防战中阵亡的将士仍然高达上千人。后面的围剿战中，尚可喜统帅的七千名陆军和一千五百水师，总计伤亡也达到四千人，战损率接近一半，其中多数是在与毛承禄部硬碰硬时战死。
因此众将对于毛承禄那是恨之入骨，黄龙力排众议，表示这些叛将理应得到朝廷的审判，由朝廷来处置，好换取朝廷日后对东江的重视。
黄龙心里苦，这次虽然取得了大捷，但是自己能够调遣的力量人数已经不到五千人，如果后金大军再来一次进攻，真不知道还能否守得住。好在这次打败叛军，俘虏了五千多名精壮，还有数千副各类铠甲，经过修补后都能使用。但是消化这些力量需要时间，更严重的就是粮食的匮乏。
黄龙命令李惟鸾作为押解使、水师王廷瑞负责押运和护卫，分一半水师，走水路去天津，到京城献俘鼓舞士气，剩下的水师交给尚可喜统带。
黄龙鉴于被俘的五千精壮不能放在一处，而本次战役中尚可喜、金声桓又是居功至伟，因此将两千精壮分给尚可喜，一千五百精壮补充给金声桓，剩下的一千五百再分散补充到其他各部。
黄龙要求各位将官把家属全部留在旅顺，理由是海岛条件艰苦，家属们留在旅顺好歹日子好过一点。
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