이순신
전라우수영군의 합류가 늦어지자, 7월 8일(음력 5월 29일)에 이순신은 뱃머리를 돌려 노량으로 향하였다. 그곳에서 원균의 경상우수영군을 만났다. 이날 사천 선창에 있던 왜군을 공격하여 적선 30여 척을 쳐부수었다. 이것이 바로 사천 해전이다. 이 전투에서 이순신은 왼쪽 어깨 위에 관통상을 입었다. 이 해전은 두번째 출동하여 벌어진 첫 번째 전투였고, 또한 거북선이 출전한 첫 번째 전투다.
원균
위에서 원균이 옥포해전 때 부채를 노획한 것이라고 말하였지만 조선 수군이 이 부채를 노획한 것은 옥포 해전이 아닌 2차 출동 때의 당포 해전으로 난중잡록에서도 확인된다. 또한 행장에서는 원균이 연명 장계를 올리자고 했으나 이순신이 이를 거절하고 단독으로 장계를 올려서 원균의 공을 빼앗았다고 돼 있지만 이순신이 올린 장계에 나온 전과는 21척으로, 원균행장의 기록대로 100여척을 불태운 것이라면 그 중 사분의 일도 되지 않는 21척만 자기 공으로 삼았다는 것이 된다. 그리고 옥포해전의 공식적 전과는 전부 합쳐 26척이다. 마지막으로 원균은 원균자신이 올린 장계에서 자신의 공적은 30척이 아닌 5척이라 보고하였다. 또다른 오류점으로는 수군의 1차 출동에는 참가하지 않은 이억기의 전라우수군이 참전한 것으로 기록돼 있으며 원균행장록에서는 원균이 이 해전의 주역인 것처럼 묘사하였지만 형식적으로 이순신과 원균은 동급으로 둘이 같이 지휘를 하였으며 실제적으로는 전력의 차이가 6~8배에 달한다.