二十三日，雙方又有交鋒，陳友諒瞅準朱元璋旗艦展開猛攻。朱元璋剛剛移往他艦，原艦便被陳軍擊碎。
二十四日，俞通海等人率領6艦突入陳軍艦隊，勇敢馳騁，勢如遊龍，如入無人之境。朱軍士氣大振，發起猛烈攻擊。
最後，陳軍不支敗退，遺棄的旗鼓器仗，浮蔽湖麵。陳友諒隻得收攏殘部，轉為防禦，不敢再戰。當天晚上，朱元璋乘勝進扼左蠡（今江西都昌西北），控製江水上遊，陳友諒亦退保諸磯（今江西星子南）。
兩軍相持3天，陳軍屢戰屢敗，形勢漸越不利。陳友諒兩員大將見大勢已去，於是投降了朱元璋，陳軍內部軍心動搖，力量更加削弱。
陳友諒又氣又惱，下令把抓到的俘虜全部殺掉以泄憤。而朱元璋卻反其道而行之，將俘虜全部送還，並悼死醫傷，瓦解陳軍士氣，從而大得人心。
陳軍內部分崩離析，士氣更加低落。朱元璋判斷陳軍可能突圍退入長江，乃移軍湖口，在長江南北兩岸設置木柵，置大舟火筏於江中，又派兵奪取蘄州、興國，控製長江上遊，堵敵歸路，待機殲敵。
經過1個多月的對峙，陳友諒被困湖中，軍糧殆儘，計窮力竭。於是孤注一擲，冒死突圍。
八月二十六日，由南湖嘴突圍，企圖進入長江退回武昌。
行至江西湖口時，朱軍以舟師、火筏四麵猛攻，陳軍無法前進，複走涇江，又遭傅友德伏兵阻擊，左衝右突，打不開生路，陳友諒中箭而死，軍隊潰敗，5萬餘人投降。
此次水戰，從七月二十日開始到八月二十六日結束，前後曆時37天，其時間之長、規模之大，投入兵力、艦隻之多、戰鬥之激烈都是空前的。
決戰以朱元璋的完全勝利而告終。這次戰役被視為中世紀世界規模最大水戰。
創造了中國水戰史上以少勝多的著名戰例，為統一江南奠定了基礎，並為以後的北伐和攻滅元朝，統一全國創造了極為有利的條件。：，，，