收复牛田后，戚继光马不停蹄直奔下一个倭寇据点上薛，上薛的倭寇还不知道牛田遇袭，大多数都还在睡梦中，被戚家军突入营寨，反复冲杀，倭寇难以抵挡，纷纷向西林溃逃，戚家军紧追不舍。
西林倭寇收到了明军夜袭的消息，但他们没想到戚家军来的这么快，看到上薛败兵过来，竟然打开寨门想放他们入寨，结果被戚家军衔尾追杀，趁势杀入寨中。戚家军在寨中一边杀敌一边到处放火，整个倭寨陷入一片混乱，西林倭首看到大势已去，慌忙带着残兵败将，弃营逃跑。
杞店是倭寇的重要据点，驻有倭寇两千余人，倭寇首领神田纠夫曾在浙江作战，深知戚家军的厉害，警惕性也很高。他知道明军连破牛田、上薛、西林后，一边让人通知木岭、闻渎等地的倭寇来援，一边列阵营门，把掳掠来的百姓推在阵前作挡箭牌，在后面威逼他们向明军阵地冲击，试图扰乱戚家军的鸳鸯阵。
戚家军临阵不乱，鸳鸯阵迅速转变为五行阵，三才阵等，留出通道让百姓穿阵而过，又突然变回鸳鸯阵，截住后面的倭寇。在盾牌手的掩护下，长枪手、狼筅手奋勇向前，火铳手四处出击，只听战场上喊杀声、火铳声响彻云霄，倭寇胆战心惊，纷纷退回营寨，妄图据守待援。可惜的是他们永远也等不到了。
先说戴冲霄和王如龙这一路，他们带领戚家军一千五百人，一路夜行来到闻渎倭寇营寨前。
面对数量占优的倭寇，他们毫不慌张，因为他们带着戚家军最新研制的秘密武器--“三飞箭”，即飞刀箭、飞枪箭、飞剑箭三种架射式火箭。
这些火箭用长六一七尺、粗五一七分的坚硬荆木作箭杆，镞长五寸，横阔八分，其锋坚利，能穿透敌兵的铠甲；箭镞后部绑附一个长七一八寸、粗七寸的火药筒，筒尾通出火线；箭尾有保持箭身在飞行时平衡的羽翎。水战时，将箭身安于竖立在船舷的架上点火发射。陆战时，可将箭身安于竖立在地面上的镋把头部点火发射，给敌以重大杀伤。这是戚继光在冷兵器向火器过渡的时期，将冷兵器和火器相结合的独创发明，成为戚家军杀敌制胜的利器之一。
这是“三飞箭”第一次用于实战，戴冲霄、王如龙的心情略有些紧张。等戚家军架设好“三飞箭”后，发起数轮齐射，倭寇营寨皆为木制，火箭一飞入敌寨中，立马燃烧，团团火球腾空而起，营寨内一片火海，倭寇哪里见过这种利器，一个个如汤浇蚁穴、火烧蜂窝般，哭爹喊娘，抱头鼠窜，四散逃命去了。
戴冲霄和王如龙看到“三飞箭”威力如此巨大，大喜过望，赶紧率领军队追歼残敌。
再说陈大成、童子明这一路人马，他们按照部署埋伏在木岭，一直等到卯时，木岭倭寇在收到求援后，和葛塘、新塘倭寇汇合后前往杞店。他们路过伏击地点时，被陈大成、童子明的伏兵从中间截断，二将勇猛过人，手下士卒又骁勇善战，只几个来回的冲杀，就将敌阵打得七零八落，溃不成军，只能争相夺路逃命。
杞店倭寇苦等援军不至，正在纳闷，这时传来木岭、葛塘、新塘、闻渎兵败的消息，倭首神田纠夫大惊失色，知道大势已去，赶紧领着败兵弃营逃跑，被戚家军衔尾追杀，急急如丧家之犬，茫茫似漏网之鱼，惶惶然向上迳方向逃窜。
驻扎在上迳的闽军将领根本不相信戚继光能在一夜之间攻下倭寇经营多年的老巢，因此当戚家军在浴血奋战之时，他还在兵营里倒头大睡。第二天早餐，他正在穿衣梳洗的时候，从杞店败逃的倭寇已经像潮水般冲向他的兵营，闽军毫无准备，被冲得七零八落，幸运的是这些倭寇只顾逃命，闽军才逃过一劫。
福清一万多倭寇一个晚上损折大半，只剩余不足四千人，如丧家之犬一般逃向林墩去了。
此战戚家军歼灭倭寇六千余，生擒数百人，斩首千余级，烧死倭寇无数，救出被掳百姓一千多人，本身伤亡却不足十人。
牛田大捷极大地鼓舞了福建百姓的抗倭信心和士气，沉重打击了倭寇的嚣张气焰。当戚家军凯旋而归时，福建巡抚游震得亲自组织几万官绅民众列队郊迎。当时有百姓希望为戚继光画像，以便日后立祠塑像供养，却被戚继光婉拒，他谦虚地说道：“我世受国恩，无以为报。此次大捷，上依制府有司调度，下赖民众同心和将士用命。继光仅承乏其间，又何德何能，敢受此殊荣!”百姓闻之都感激涕零。
牛田战戚继光采用了特种作战的经典战术—斩首行动，即使用精锐部队渗透潜入，突然攻击敌方的指挥系统，造成敌人指挥瘫痪，亦称“瘫痪攻击”，俗话说“擒贼先擒王，打蛇打七寸”，就形象反映了这种战术思想。
