随着战事的推进，日军开始向朝鲜八道展开全面攻略，1592年9月25日，总大将宇喜多秀家令细川忠兴为全罗道讨伐主将，携从长谷川秀一、木村重兹、牧村忠兴、片桐且元、青田宗胜、太田一吉、冈本重政等十三将率一万七千兵马及四千朝鲜伪军，自金海向昌原发起进攻。
庆尚左道兵马节制使柳崇仁与泗川县监郑得悦领兵三千御敌。细川家臣米田是政、宮木新太郎；牧村家臣澤田勝三郎等各自领兵率先登城，昌原遂被攻破，柳崇仁遂携县监郑得悦、加背梁权管朱大清等数百残军退往晋州。
10月5日，柳崇仁退至晋州城外，可守将金时敏认为柳崇仁官职高于自己(原牧使李璥病死，由判官金时敏代其职)，入城之后节制守御必有冲突，遂以败军中可能混有日军忍兵为由而拒开城门，最终柳崇仁与部下泗川縣監鄭得悅加背梁權管朱大淸等诸将皆战死于城外。
（“兵使柳祟仁戦敗，引軍馳到，願入城同守。牧使金時敏以爲，兵使入城，則是易主將也，必節制乖方，以致不能相，拒之不納。曰賊兵已合，城門戒嚴，少若開閉，恐有倉卒之虞，主將在外爲援可也。崇仁不得入還出，遇賊於城外，與泗川縣監鄭得悅加背梁權管朱大淸等戦敗死之”。）
10月6日，大队日军开抵晋州，以城外天堂山、凤鸣楼、开庆院、鄕校後山等处结阵将晋州予以合围。并用近千具鉄炮向城上射击立威。朝方史料记载日军中有女将出阵，推断应为随各大名出征之姬武士或伊贺、甲贺、弥津流派の女性战忍
（“初六日早朝，賊自大灘一時長驅，漫山下來，白刃耀日，殺氣連天。一運東門外順天堂山結陣，俯瞰城中，又一運自開慶院，列立於鳳鳴樓前，又一運自鄕校後山，而其他各峯，環立之倭，蜂屯蟻聚。將倭六名皆着黑衣，雙牽馬，持鎗劍者，擁立前後。着白衲衣女人，亦爲雙牽馬，多率從倭，立於將倭之前。銃手千餘名，向城中齊發，鐵丸有似轟雷飛雹，聲震天地”。趙慶南《亂中雜錄》）
围城的日军为一万七千人，加上四千朝鲜伪军，共约二万余众。晋州城的朝鲜守军为代理牧使金时敏、昆阳郡守光岳与前万户崔德良等部六千兵马，日军占据绝对优势。但守将金时敏在战前布设了充足的守城战具，并仿造了一百七十挺日式鉄炮，这使晋州城防力量大为提升。此外，城中上万民勇亦可协防。(“時敏初起兵，多設玄字銃筒震天雷蒺藜炮，又備长柄斧鎌锐器，預煎焰焇五百餘斤，略放倭制，新鑄銃筒百七十柄”。李朝《宣祖實錄》）
日军围城之后，遂以松井康之、木村惣左衛門等直臣武士各率精锐攻城。却遭金时敏与李光岳率军顽强抗击。欲取得“一番枪”之誉的细川兴元(细川忠兴の弟)被朝军射杀，攻势顿挫。（“倭將馳馬橫行，揮劍督戦，贼兵数千隨後突進，放丸如雨，呼聲若雷。牧使判官在東門率射士殊死力戦，放玄字统筒三度洞贯造台之倭，發震天雷蒺藜炮，投大石揚湯灌賊，賊踏菱鐵中弓弩殞矢石者無算。方城东酣戦之時，贼乘暗潛行至舊北門外，持长梯負防牌勢將騰入。前萬戶崔德良使軍官李納、尹思復，冒死拒戦，射殪錦衣銀冑之将，賊始退兵”。）
防御战中，守军仿制的日式火绳枪、各式铳筒、弓弩擂石令进攻的日军望城兴叹。攻城失利后，日军试图劝降守军，却未能成功。（“賊周城大呼曰，京城已陷，八道崩潰，如籠晉城，汝何能守，莫若速降之爲愈也“。）此后，日军连续数日强攻皆无功而返，但城内的朝鲜守军也弹尽援绝，危若累卵。（“賊勢日熾，戦久矢竭，城中危懼”。）
紧急关头，庆尚左道兵马节制使崔庆会与星州牧使郭再佑各率麾下勇士开始军援晋州。随后，巨济县令金俊岷与義兵僧將信悅也領兵攻袭日军后方重地丹城。细川忠兴见久攻不克，己方折损三四千人，各部直臣武士也多有伤亡，且朝鲜援军又分数路而至，只得罢兵息戦“。
朝军最终取得了晋州防御战的胜利。朝王李昖封赏御敌有功的诸将，褒陞崔庆会与郭再佑为正三品折衝将军，李光岳及崔德良为从三品彰义大夫，金俊岷为正四品巨济府使。而金时敏却在守城战结束之际，突遭日军射杀。李氏王廷感念金时敏之忠勇，追贈其为二等宣武功臣、慶尙右道兵馬節度使、上洛府院君，溢“忠泯”。
此战当属朝鲜御倭之罕有胜利，故而朝方史料对守将金时敏赞誉有加。（“時一韓崩潰之余，無一人敢為守城之計。而時敏獨守孤城，賊悉兵來圍，雲梯地道，盡九攻之術。而應之如神，獨以忠義激勵士卒，歷四晝夜，殺傷無算，捍蔽湖南，使賊不得長驅內地，大敗而遁”。朝·李星齡《春坡堂日月錄》）
金时敏之所以守取得防御戦的成功，是与其上司庆尚道诏谕使金誠一的大力支持与严酷政令分不开的。时值日军征韩的初期，原晋州牧使李璥与晋州判官金時敏等州府大员皆弃城逃窜至智異山躲避兵祸。
金誠一听闻此事，立即驰赴晋州责令郡府官吏守土御敌。恰逢牧使李璥疽發而死，金誠一遂以判官金時敏为代理郡守，并对其晓以利害，调拨兵员粮饷，激励金世敏的抗敌戦意，并严令不许弃守晋州。
（“賊兵聲言向晉州，牧使李璥，判官金時敏，竄智異山避兵。金誠一聞之，馳到本州，境內一空。判官聞先聲出待，璥稱病，誠一傳令致之。璥因疽發背死，誠一令金時敏，整軍數千，分隊守城。又以前郡守金大鳴，爲召募官，孫承善爲守城有司，許國柱，鄭惟敬爲伏兵將，河天瑞管粮餉，姜起龍治軍器“。）
在细川忠兴以重兵进攻晋州之前，日军堀内氏善、牧村利貞等部曾自固城出击意图袭取晋州。考虑到晋州城防力量还不足以抗衡日军，金誠一迭派军中骁勇之士阻击日军，并募兵六百以固城义兵将崔刚为先锋设伏击退了来犯的日军，此举使晋州有充分的时间来完善其防御力量。从而最终取得晋州守城战的胜利。
（“賊兵入固城，來屯泗川，將犯晉州。金誠一令軍官勇健者数百，渡江擊逐，賊乃退。继而分兵進迫泗川城下，絶其樵汲，賊退還固城。又以前郡守金大鳴爲都召募官，與生員韓誡，鄭承勳。募得六百餘兵。與固城義兵將崔堈等合兵，或誘引，或設伏夜擊，未久賊衆潰向熊川，金海等地。大鳴等領軍。入陣于昌原，馬山浦“。）
1593年4月，金誠一病死于前线军营之中，金誠一虽有党争误国之嫌，但其以文官之身守土抗敌亦功过相抵。
