吳平偵察明軍已占領龍眼沙，乘明軍登岸立足未穩，遣兵2000人設伏，用小股出擊，企圖引誘明軍出戰，打亂明軍部署，動搖明軍士氣。戚繼光指揮將士奮勇迎戰，吳平所部喪魂落魄，棄甲而逃。吳平氣極敗壞，下令親自督陣，向戚家軍反撲。
戚繼光知道，對付內奸與倭寇是有區別的。就大多數人來說是被迫裹脅從逆，頑固堅持到底的隻是少數，因此采取剿撫兼施的策略，寫好勸降檄文，瓦解脅從分子，孤立頑固分子，武力剿滅反抗分子。二十五日，吳平親自督陣帶領大隊人馬向龍眼沙方向運動。戚繼光動員將士，對送上嘴的肥肉一塊也不能掉，必須堅決徹底消滅來敵。戚家軍迎麵還擊，衝入敵陣，勸降檄文像雪片似的撒向敵群，吳平黨羽得知戚家軍寬待降者，不殺脅從者，軍心動搖，有的棄械反正。戚家軍乘勢奮勇攻擊，大獲全勝。賊寇潰不成軍，四處奔逃。
正當戚繼光征戰酣急，俞大猷統領參將湯克寬、鎮撫許朝光分乘大小戰船300餘艘趕至南澳島，兩軍會師，威震敵巢。吳平見勢不妙，隱伏深林，困守待斃。
戚繼光和俞大猷相商，迅速進兵南澳島，徹底消滅吳平。戚繼光將陸兵登島搗敵巢；俞大猷領水兵，斷敵逃路，配合陸兵進攻。
十月初四日，明軍按預定作戰方略，水陸夾擊南澳島。戚家軍中軍先在宰豬澳登陸，以迅雷不及掩耳之勢，直搗吳平老巢；左軍和右軍從側翼進攻。麵對明軍的淩厲攻勢，吳平手握大刀，聲嘶力竭大吼“怯戰者斬首”。其黨羽迫於吳平的殘暴，不得不拚命衝殺。戚家軍將士疾惡如仇，怒火滿胸，罵道：“你們身為中國人，卻資敵為奸，幹盡傷天害理的勾當，不消滅你們，誓不罷休，決不為人。”士氣鼓得足足的戚家軍，如猛虎添翼，躍入敵陣，搗毀敵巢，燒毀敵船。吳平見敗局不可逆轉，又倉促收羅黨羽奪船入海，在俞大猷水師沉重打擊下，僅有800餘人駕駛40餘舟出海而逃。俞大猷、湯克寬、傅應嘉率水師追擊，一直打到廣東雷州（今康海）、廣西廉州（今合浦），至次年（1566年）四月，吳平率殘部輾轉逃至安南（今越南）萬橋山，終於被戚繼光、俞大猷所部消滅，吳平投海自殺。到此，東南沿海倭患基本蕩平。
戚繼光從嘉靖三十二年（1553）走上山東備倭戰場，就立下“封侯非我意，但願海波平”的誌向，曆經14年艱苦轉戰，足跡遍布山東、浙江、福建、廣東沿海，在譚綸、俞大猷等抗倭名將的密切配合下，在沿海廣大民眾的支持下，他統率訓練有素、聞名遐邇的“戚家軍”，轉戰東南沿海，大小80餘戰，所向披靡，終於蕩平了自明以來近200年的倭患，實現了戚繼光的夙願。這場波瀾壯闊的抗倭戰爭的勝利，顯示了中國軍民不畏強暴、敢於抗爭、前仆後繼、英勇奮鬥的英雄氣概，為中國人民抗擊外寇入侵的曆史寫下了光輝的一頁，為中國人民保衛海疆鬥爭提供了曆史的經驗，也成為後人進行愛國主義教育、激發民族精神的寶貴精神遺產。
抗倭戰爭勝利後，戚繼光因戰功卓著，受到明廷的器重，除任命他鎮守福建全省的軍務外，還兼守浙江金華、溫州、廣東潮州、惠州以及江西伸威營的軍務，其海防線長達3000多裏。
戚繼光受命新的任務後，給他帶來新的困難，但他從不畏縮。這年冬天，戚繼光向明朝世宗皇帝朱厚璁上疏，針對轄區存在的種種弊端，提出許多真知灼見，希望得到朝廷的支持，徹底改變東南沿海軍事形勢。
正當戚繼光大力整飭海防，嚴格訓練軍隊，加強部隊全麵建設，為鞏固東南海防幹一番大事業的時候，新的使命到來了。