8月10日，為了保護(hù)己方向朝鮮運(yùn)兵船隊(duì)的安全，始終摸不透北洋海軍行蹤的日本聯(lián)合艦隊(duì)，采用弱艦佯攻、優(yōu)勢(shì)主力艦在后埋伏的方式進(jìn)攻威海，意圖引誘北洋海軍決戰(zhàn)。此舉雖然最終因北洋海軍不在威海而告失敗，但日本海軍出現(xiàn)到了作為京畿門戶的渤海，立刻在清政府中央引起震動(dòng)。

8月23日光緒帝直接干涉前敵的軍事布署，嚴(yán)令：“……威海、大連灣、煙臺(tái)、旅順等處，為北洋要隘、大沽門戶，海軍各艦應(yīng)在此數(shù)處往來(lái)梭巡，嚴(yán)行扼守，不得遠(yuǎn)離，勿令一船闌入，倘有疏虞，定將丁汝昌從重治罪！”[13]本來(lái)根據(jù)李鴻章的謀略，多少還帶有出海巡殲弱勢(shì)敵艦希望的北洋海軍，就此被死死鎖在了渤海灣內(nèi)。

中日開(kāi)戰(zhàn)后，日本陸軍很快編成了由第三、五師團(tuán)組成的作戰(zhàn)兵團(tuán)第一軍，陸軍大將山縣有朋伯爵任軍司令官，預(yù)備海運(yùn)投入朝鮮，從速掃除在朝的中國(guó)軍隊(duì)。開(kāi)戰(zhàn)初期，日本聯(lián)合艦隊(duì)也和中國(guó)北洋海軍一樣，很多時(shí)候都在忙于護(hù)送陸軍運(yùn)輸船隊(duì)。

隨著抵達(dá)朝鮮的軍隊(duì)日益增多，從9月1日開(kāi)始，日本第一軍以野津道貫中將指揮的第五師團(tuán)作為主力，朝北方中國(guó)軍隊(duì)主力所在的平壤城前進(jìn)。偵獲這一緊急軍情，平壤守將葉志超擔(dān)心日軍會(huì)包抄平壤后路，威脅平壤中國(guó)軍隊(duì)的補(bǔ)給線，立即電報(bào)李鴻章請(qǐng)求增派援軍加強(qiáng)平壤后路防御。

9月15日，原駐守大連灣炮臺(tái)的淮系銘軍抽調(diào)出4000精銳兵力，由總兵劉盛休率領(lǐng)登上招商局輪船，在北洋艦隊(duì)主力護(hù)衛(wèi)下開(kāi)往大東溝，準(zhǔn)備登陸進(jìn)扎平壤后路。

未曾料想，就在北洋海軍護(hù)送劉盛休銘軍船隊(duì)航行在茫茫大海上時(shí)，平壤大戰(zhàn)已經(jīng)決出勝負(fù)。依照預(yù)定計(jì)劃，日軍第五師團(tuán)和第三師團(tuán)一部分四路進(jìn)發(fā)的16000余兵力在9月14日午夜如期抵達(dá)平壤城下，15日拂曉4時(shí)30分開(kāi)始總攻。大同江對(duì)岸，馬玉昆毅軍和衛(wèi)汝貴盛軍各一部共2200余人抵御前來(lái)進(jìn)攻的日軍第九旅團(tuán)3600余人，英勇奮戰(zhàn)，不僅守住了陣地，而且發(fā)起反沖鋒，連奪日軍兩道戰(zhàn)壕。平壤西南，日軍第五師團(tuán)主力5400余人與守衛(wèi)該處的衛(wèi)汝貴部盛軍激戰(zhàn)，盛軍首先發(fā)起前仆后繼的沖鋒，遭遇重大傷亡后退回堅(jiān)守陣地，戰(zhàn)至午后，該方向日軍毫無(wú)進(jìn)展。平壤城北部玄武門外的牡丹臺(tái)是俯瞰全城的制高點(diǎn)，日軍在此投入第五師團(tuán)朔寧支隊(duì)和第三師團(tuán)一部共7800余重兵，而防守該處險(xiǎn)要位置的中國(guó)軍隊(duì)僅有左寶貴奉軍和江自康牙山軍殘部共2900余人，惡戰(zhàn)至上午8時(shí)30分，牡丹臺(tái)高地失守，午后玄武門被攻破，奉軍統(tǒng)領(lǐng)左寶貴在惡戰(zhàn)中以身殉國(guó)。有鑒于平壤防御已被突破一個(gè)缺口，而且守軍補(bǔ)給即將告罄，總統(tǒng)葉志超于是下令各軍于當(dāng)晚放棄平壤后撤。