岛津忠恒对黑田如水之言不以为然：“别看你我只有一万两千多人，可我岛津一门的武士完全可以以一敌五，当年若非太阁集全国之力前来攻打，吾等岂会是固守三州之地？如今那大友余孽卷土重来，在下定要让他领教一下我岛津家的战力，也好让这些不知死活的家伙知道谁才是真正的九州霸主。”
岛津忠恒确实有实力说这样的话，天正六年的耳川之战和天正十二年的冲田畷之战，岛津军皆是以少胜多，分别击败“六州太守”大友宗麟和“肥前之熊”龙造寺隆信，不到十年功夫便将九州岛的“三雄争霸”演变成了秀吉征伐前的“一家独大”，成为九州地方最为接近“九州一统”野望的势力。
黑田如水虽然相信岛津军战斗力强悍，但面对比己方多出五千人、且有立花速射队支援的丰臣联军，他心里还是打起了鼓，准确说来，此刻他觉得是时候为自己战败谋划出路了，为此，他召集重臣前往在阵内多次商议，可最终却谋划不出令人满意的方案，这让他不禁感慨“今日或许是我如水此生最后一战”。
此时的丰臣军本阵，则是另一番景象，随着立花宗茂的四千大军加入，此前一日死气沉沉的气氛也陡然轻松起来，加藤清正和小西行景兴奋地与宗茂商量着接下来是先击溃黑田军负责的侧翼还是直扑岛津军主力；大友义统本是宗茂的主公，直到九州征伐后宗茂才成为独立大名，但宗茂一向仁义，当初听闻大友氏在国东半岛复兴，豪爽地允许手下的大友遗臣返回大友义统手下，同时还送去钱粮以解其燃眉之急，此次大友义统能在宇土城与之相见，心里也甚是高兴，拉着宗茂便开始叙旧。一时间本阵内热闹非凡，完全没有大战前的肃杀之气。
正午时分，年仅三十的立花宗茂身着祖传的伊予札缝延粟色革包佛丸胴具足，跨坐于马上，意气风发。作为此战的前锋，身后的法螺号刚一吹响，他便立即率领立花家的武士冲入了战场，拉开了本日战斗的序幕。
岛津忠恒也不甘示弱，命令重臣伊地知重顺率军迎战。在他心里，这场战斗一定程度上成为以岛津家为代表的南九州和以大友、立花家为代表的北九州势力之间的决战。大友家想报当年近乎被灭门之仇，岛津家则对大友协助秀吉发动九州征伐耿耿于怀，两家早已势成水火，刚一交战便想拼个你死我活。
立花宗茂作战勇猛且素有谋略，他亲自率军冲锋就是为了吸引岛津军主力，待两军进入战场中部展开激战时，由立花铁炮队、加藤骑马队以及大友足轻队组成的约四千人的奇袭队绕至岛津、黑田联军的侧翼伺机展开偷袭。
正当岛津军主力因为与立花军交战而无从他顾之时，奇袭队中的铁炮队率先射击，一举打乱了黑田军的阵型，骑兵队见状随即发起冲锋，足轻队紧跟其后杀入阵中，黑田军中许多人都是如水临时招募的浪人和农民，从未见过这般阵势，纷纷顾不得抵抗调头逃跑，侧翼的溃乱逐步显现。
黑田如水见状，立即命令家中重臣，“黑田八虎”、“黑田二十四骑”之一的栗山利安率马廻众前往稳住防线。但无奈阵型涣散，军心已乱，栗山利安非但未能抵挡住奇袭队的进攻，反而被立花铁炮队组头高桥新右卫门射杀，他的死更是加速了侧翼的崩溃，战至下午二时，左翼的黑田军基本被肃清，奇袭队已开始与岛津军展开交锋，右翼的黑田军则在如水养子—黑田一成的率领下苦苦支撑，以求岛津军能尽快赶来增援。
面对接踵而来的黑田使番，岛津忠恒也是爱莫能助，他的主力被立花宗茂牵制在了战场中部，难以脱身，且加藤清正的军势也在黑田两翼溃乱后加入战斗，使得岛津军无暇顾及如水的求援。
下午四时，黑田一成被“立花四天王”之一的十时连贞讨取，紧接着，如水的两个弟弟黑田利则和黑田直之也先后战死，黑田军终于彻底溃败。如水见大势已去，立即率家臣退往岛津忠恒的本阵，忠恒对其溃败如此之快表示震惊和愤怒，但事已至此，再多的斥责和责骂也改变不了战场上的事实，无奈之下，他只好接受如水的建议，命令岛津军撤离战场，暂时退往八代城。
此时，岛津军的前锋大将伊地知重顺已转变为了殿军，率领两千大军死死拖住立花宗茂，而加藤清正和大友义统的军势他却无力阻拦，只能任由他们对岛津军中端展开进攻。
加藤清正一骑当先，率先冲入岛津军中段，讨取了鎌田政近、入来院重时等多名岛津氏重臣，其余家臣自知不敌，全都逃往前段与岛津忠恒汇合，岛津军因此被分割为二。
大友义统本就是想跟在加藤清正身后捞点好处，此刻见岛津军被分割，立即向加藤清正请求与立花宗茂一同围剿殿后的岛津军，让加藤清正腾出兵力追赶岛津忠恒和黑田如水。
此刻的岛津殿军在立花宗茂和加藤清正的围攻下仅剩不足一千五百人，而大友义统身边尚有三千人，让他参与围剿应该不会有什么差池，想到这，加藤清正便同意了他的请求，率领加藤军八千人直扑岛津军前锋。
大友义统本想趁伊地知重顺与立花宗茂激战时从背后偷袭，却被大隅加治木城主肝付兼三识破，他率领一路骑兵瞬间冲散了大友军的前锋，宗像鎮续也因为掩护大友义统而被太刀砍断左臂。大友义统见状大惊失色，竟然惧怕得率马廻众脱离战斗，试图与立花宗茂汇合。
总大将脱离战斗让大友军士气急剧下降，肝付兼三看准时机在大友军中杀出一条血路，伊地知重顺于是率主力从此处突围，直追加藤清正而去。田原绍忍明白放跑了岛津军对大友氏意味着什么，紧急关头，他不顾大友义统的撤出，代替宗像鎮续继续指挥战斗，大友军在这名老将的带领下逐渐恢复了秩序和士气，气势汹汹地紧追伊地知重顺而去。
肝付兼三为掩护伊地知重顺等人撤退，率部与田原绍忍大战于球磨川北岸，终因寡不敌众而被田原绍忍讨取。但是他的牺牲为伊地知重顺所率领的九百余岛津军的撤退争取到了足够的时间，这支殿军一路向南马不停蹄，准备对加藤军后方展开突袭，这也许是保护岛津忠恒安全退往八代城的最后机会。