万历十六年（1588年），梁云龙典试贵州，所取多名士。万历十八年，青海鞑靼部火落赤攻战临洮，河州等地，总兵刘承嗣战败，游击李联芳战死，朝廷大惊。朝廷阁议边事，诏兵部尚书郑洛兼右都御史，经略陕西四镇及山西、宣、大边防军务。兵部员外郎梁云龙，佥事万世德随军赞画。临河之祸，乃纵敌入青海所致。云龙献策道：“断甘肃，凉州之通道；扼四川，青海之咽吭，迫其归巢，制敌不得四出犯边。”郑洛用其言。当年冬，河套部卜失菟犯甘肃永昌，欲侵青海，令总兵官张臣与之相持月余，设伏兵击破之，卜失菟仅得身逃。

次年春，云龙又从郑洛入西宁，控制青海，扯力克闻风自动西徙200余里，还所略洮河境内人口数千人，并与忠顺夫人（受明王朝诰封）认罪清归。见扯力克投降，火落赤和真相等首领也相继西遁，边关乃平。

万历二十年（1592年），梁云龙晋升为按察司副使，治兵井陉（今属河北省），旋调天津，扼守京师之咽喉。时日本关白（日本古官名，统率百官）丰臣秀吉率兵侵朝，其势嚣张，朝鲜不能挡，求助于明王朝，明廷派兵救援，兵败釜山，中朝震动。恐倭寇犯边，有议增兵边防者。云龙乃持议：宜敕将帅固守，罢敌台陷阱诸费用，所省数十万白银。因赞画有功，云龙进承宣布政司使右参政。

万历二十年（1594年），云龙又领兵辽东开原，胡人炒花犯辽东，被总兵董一元击败，云龙设计擒巨寇，受赏记功。年底备兵庄浪（甘肃省境内），会土营官鲁某恣行不法，屡犯军规，云龙夺其营务，撤职查办。

万历二十六年（1598年），扯力克已东归，而河套部火落赤，卜失菟仍据松山三大巢穴，时常抄掠明王朝境内，百姓流离失所，怨声载道。朝廷令兵部尚书田乐径略两河松山，李汶为三边总督。以云龙善于治边，尤熟西陲敌情，召从其行。李汶内联四镇，外招番族，六路进击，大破敌阵，荡空松山，，收复失地千余里，筑边墙400里，大捷之。梁云龙为此役作《荡空松山》一文，勒石于甘肃平番县（今永登县）。

不久，荆楚苗藩犯乱，明廷授梁云龙为荆南布政使（有史书上称是左参政。笔者注），前往弹压。云龙征抚相继，半年后，荆楚乃平，擢跃湖广巡抚，晋一品俸禄。其时，梁云龙已年届六十。

万历三十一年（1603年），明朝廷发生一起奇案，武昌楚藩镇国将军朱华越上奏称楚王朱华奎系昌宗之异姓子嗣，即轰动一时的假楚王案。后因大学士宰相沈一贯受华奎重贿，力庇华奎，坐朱华越诬告，废为庶人，押之凤阳。

第二年，楚王朱华奎为表忠心，献万金入都修建官殿，在京宗人疑为送贿，数百人拦道抢夺。巡抚赵可怀下令捕治，宗人朱蕴珍等恨赵治狱不平，聚众冲入抚院，赵可怀被殴伤致死，酿成“楚宗叛乱”事件。万历帝任梁云龙为都察院右副都御史，巡抚湖广提督军门，肇画楚事。不久，闹事宗人悉数被捕，议于朝，有人建议置大辟（即死刑）。云龙建议分别处置，不可滥杀无辜。帝从云龙议，斩朱蕴珍等二人，赐四人自尽，禁锢四十五人，后恩诏开释。棘手的楚宗大案，经云龙之议，很快得以平息，云龙名声大震。正待朝廷擢拔之时，云龙不幸于万历三十四年（1606年）卒于任上，享年78岁。赠兵部左侍郎，赐葬于故里。

梁云龙大器晚成，学识渊博，堪称文武双全。他在湖广巡抚任上所作的《海忠介公行状》，为后人研究海瑞留下了一篇重要著作，另一篇《荡空松山铭文》很有史料价值。

万历皇帝在遣行人司白竹谕祭曰：“惟尔伟略宏深，渊谋邃远，筮官武库，简赞戎行。东鄙西陲，屹嶂长城之倚；南倭北虏，并崇京观之封。扫穴绩著乎松山；犄角劳深于蕃播。乃膺任齐越，镇抚楚中。捍卫赖以无虞，调停每闻殚力。”全面高度评价了梁云龙一生功绩。