碧蹄館位於漢城以北四十里處，靠近恭順永陵，位於惠陰嶺與平原地區的結合部。
這裡的地理環境以碧蹄館和附近的高陽城為分界線，碧蹄、高陽以北是惠陰嶺山區，峰巒起伏，只有中間一條小路；以南地勢則趨於平坦，道路兩側有一些海拔不算太高的山丘，把大道夾在中間，是漢城以北的最後一片山區的出口。
從古至今，這裡都是開城至漢城的必經之路，又因為是山地過渡到平原的地形，所以是兵家必爭之地。公元一九五二年一月三日，美軍25師第35團第2營曾試圖在碧蹄里、高陽一線的開闊地帶利用機械化部隊阻擊東進志願軍，在這裡爆發了一場激戰，結果被志願軍149師佔領了高陽，打開了通向漢城的大門。其地理位置之重要，可見一斑。
萬曆二十一年一月二十六日深夜，李如松抵達坡州，他立刻又把查大受與高彥伯撒了出去，帶兵前進偵查，李寧、孫守廉、祖承訓三人尾隨其後，總兵力為三千人。
不少記載說碧蹄館之戰中，查大受的前鋒有五百人，加上李寧、孫守廉、祖承訓的三千人，明軍總兵力為三千五百人，實際上。這種說法把發生於二十四號的查大受漢城偵察遭遇戰，和二十七號的碧蹄館之戰混為一談了。二十七號碧蹄館之戰的三千明軍，包含了於二十四號晚上已返回坡州的查大受部五百人。
與此同時，立花宗茂的三千兩百人也從漢城出發，氣勢洶洶地朝著碧蹄館開去。負責偵查的立花家重臣十時連久很快發現明軍查大受部的東移動靜。立花宗茂聽到這個消息，精神一振，下令部隊加速行軍，很快運動了位於碧蹄館南六里處的礪石峴。
礪石峴是漢城以西的最後一道防線，穿過這裡，南邊便是一馬平川。因此立花必須要先控制此處，才能把明軍關在碧蹄館附近山地，無法進入漢城範圍折騰。
此時夜霧瀰漫，立花宗茂覺得反正敵人不可能通過山口，索性先不著急進攻，吃飽了再說。於是日軍開始坐下來吃早飯。當天色快蒙蒙亮的時候，查大受所部逼近礪石峴的情報傳來，立花宗茂連忙通知全軍迎敵。
應十時連久的強烈要求，立花讓他擔任先鋒，與內田統續一起帶兵五百突前；小野鎮幸和米多比鎮久兩員大將率七百人次之；他和高橋統增兩千人在後。
十時連久的五百人沿著大路向北搜索前進，凌晨七點左右，在彌勒院附近與明軍前鋒查大受的數百騎迎面遭遇。雙方兵力相當，爆發了一場短促而激烈的戰鬥。
很快十時連久支持不住，在付出了一百三十人陣亡的代價後，被迫後撤。查大受大為得意，立刻吩咐部下向李如松回報消息：「敵多，人傻，速來。」
查大受看信使走遠了，決定全隊繼續前進，擴大戰果，如果運氣足夠好，說不定可以直接佔領漢城。
可很快他便後悔了。十時連久後撤以後，與後陣的小野鎮幸和米多比鎮久合在一處，轉頭殺了回來。面對著兩倍於己一千餘日軍的兇猛反撲，查大受抵擋不住，連連後退。就在這時，忽聽背後一陣馬蹄聲響，大批明軍涌了過來，正是在查大受身後的李寧、孫守廉、祖承訓、李如梅所部明軍。
戰場上多了這股生力軍，合計達三千騎兵的明軍又一次佔據了優勢，第二次反撲過來，把日軍壓得再次向後退卻。
此刻立花宗茂也率本隊的兩千人趕到了戰場。作戰經驗十分豐富的立花宗茂數了數明軍的人數，發現己方總兵力與明軍差距不大，但對方全是騎兵，意識到不能硬拼，便命令十時連久和小野鎮幸先死纏住敵軍。具體是由十時連久近身糾纏，小野鎮幸隔著小河發射鐵炮，他則率領本隊兩千人緊貼著位於明軍南側的小丸山山麓潛伏前進，偷偷繞至明軍的右翼方向。
此時天色已經大亮，可霧氣仍舊瀰漫四周，所以立花本隊的迂迴動作不快，相當花時間。這可苦了在前線禦敵的十時連久，他一直英勇奮戰在最前沿，但終究兵力太少，寡不敵眾，只剩下三百人的部隊被三千明軍輪流衝擊，岌岌可危。小野鎮幸試圖衝進去把他救出重圍，可他也只有七百人，被明軍優勢兵力堵截住，不得寸進。
差不多就在立花宗茂的本隊運動到小丸山以東的時候，十時連久走到了他人生的盡頭。明軍陣中的李如梅遠遠地射來一支淬了毒的箭，正中十時連久的身體，他當場陣亡。
在開戰之前，十時連久本來被安排在第二陣，他找到立花宗茂，說小野和米多比都是立花家的中流砥柱，不能出事，毅然以蒼老之身擔任先鋒。想必在那個時候，他已經意識到自己必然會戰死在此次戰事中吧。
立花宗茂沒有時間惋惜老將的死，他率軍趁大霧殺出小丸山，突然出現在明軍側後。明軍被這股從霧中殺出來的日軍嚇了一大跳，一時間陷入混亂。立花宗茂、高橋統增和正面的小野鎮幸趁機大聲鼓噪，揮軍猛攻，把明軍的陣型沖亂了。
上午十時許，明軍在日軍兩面強力壓迫下被迫北移，三千人退到大路北側的望客峴北，重整隊形。日軍雖然依靠立花宗茂的奇兵突襲迫退了敵人，可敵我雙方兵力相當，立花憑著手裡這點兵力，無論如何也吃不下這塊肥肉。
奇襲的效果很快就消失了。明軍迅速整理好了隊形，恢複鎮定，與日軍又形成了對峙局面。
雙方的牌都打完了，剩下的便是實打實的正面肉搏戰。明軍和日軍都打出了脾氣，戰鬥打到最激烈的時候，立花家大將池邊永晟戰死，連主將立花宗茂的鎧甲上都插滿了箭支，看起來象是一隻刺蝟。這位聞名西國的武者，只能暫時從前線退下來，在小丸山上喘息。
戰鬥持續到中午十一點左右，排在第二陣的黑田長政所部的五千人匆匆趕到，替下差不多精疲力盡的立花宗茂，展開了優勢兵力。這才迫使明軍開始後退。
至此，碧蹄館之役第一階段的前哨戰結束，戰鬥暫時告一段落。
有日本學者聲稱這一戰是立花宗茂精心策劃的一場誘敵戰，具體的戰略是：十時連久孤軍示弱，以五百人先擊潰了三千敵軍，又把六、七千名敵人主力吸引過來，然後本隊在側翼發動奇襲，最後殺死明軍兩千多人，敵人倉皇而逃，是場大勝利。
這個推論的基礎首先就不存在的。明軍在這場遭遇戰里的參戰人數，最多只有三千人，立花宗茂所部是三千二百人，日軍兵力比明軍還多一點。日軍所謂的「六七千明軍」，只存在於他們的幻想。
且從戰鬥過程具體分析。在開戰之前，立花宗茂確知的情報，只有「查大受五百騎襲來」的消息。對付這點明軍，他不可能也沒必要實施示弱戰略，正確的做法是迅速移動本隊支援前鋒，構成局部兵力優勢——立花宗茂也確實是這樣做的。
等到十時所部和小野所部合流之後，總兵力為一千二百人，但之前陣亡了一百三十多人，因此這時兵力大約是一千出頭，開始反擊查大受。這個階段日軍佔有優勢，宗茂也不可能採取示弱戰略。
等到明軍後續的兩千多騎兵趕來支援的時候，十時連久立刻在前線陷入苦戰。在這種情況之下，宗茂已沒時間策劃也不需要策劃所謂「示弱誘敵」，因為十時連久加上小野部，早就已經「弱勢」得一塌糊塗，根本不用演。
換句話說，從立花宗茂出兵開始，根本沒有任何機會來實行「示弱戰略」。所以結論是，這個「示弱」的說法，是為了美化立花宗茂能征善戰的形象附會而來的。他確實作出了迂迴奇襲的決定，是一招好棋，但這只是一名優秀將領對戰場情況的一種活用，是臨時起意，而非處心積慮的策劃。
從戰鬥的結果來說，日方的記錄也頗值得商榷。《征伐記》、《黑田家記》、《毛利家記》、《安西軍策》、《立花朝鮮記》等第一手史料眾口一詞，認為立花宗茂在這一階段取得了大勝利，殺敵數從兩千到六百不等。
這裡出現了一個有趣的歷史研究現象。當我們閱讀史料時，經常能發現記錄者出於某種目的，極力渲染戰爭中某一方的英雄事迹，但他們又經常顧頭不顧腚，一不留神就在別處記錄里留下些許矛盾的細節，最後泄了自己的老底。
對於這場遭遇戰，我們無須去深究在戰鬥中立花諸臣到底有多麼驍勇善戰，上述史料在吹噓完以後，不約而同地提到了一個細節，如《征伐記》說「長政疾馳來援，遂以統茂歸」；而《黑田家記》則說「宗茂鎧上矢如蝟毛，登小丘而休，長政代奮戰，明軍退」。
日方的記錄光顧著吹噓立花宗茂的武勇，卻忘記把結局改一改。
從《黑田家記》里「長政代奮戰，明軍退」的描寫，可以反推回去證明，明軍在與立花宗茂的戰鬥中，根本就沒有落荒逃跑，反而是步步緊逼，所謂的「登小丘而休」，分明是立花宗茂本人反被明軍壓迫到了小丸山山上。直到黑田長政趕來支援，接過立花部投入戰鬥，明軍才退去，黑田才有機會「遂以統茂歸」，把他救出來。一個「代」字和一個「歸」字，讓之前的吹噓瀉了底，這麼窘迫的遭遇，實在不是勝利者所為。