中方的防御布置初定，山縣有朋指揮的日本第一軍主力約3萬人于10月22日運動至中朝邊境地帶。經(jīng)過偵察，24日上午11時10分，日軍從清軍防御薄弱的左翼安平河口最先發(fā)起攻勢，涉渡鴨綠江，駐守該地的伊克唐阿部軍隊很快潰退，鴨綠江防線的左翼首先被突破。

24日深夜，日軍在右翼方向的鴨綠江江面成功偷偷架起舟橋，于25日發(fā)起總攻，清軍勇怯不一，指揮混亂，戰(zhàn)至中午全線崩潰，重鎮(zhèn)九連城（今屬遼寧省丹東市）、安東全部失陷。

鴨綠江防線全局崩潰后，清軍分三個方向敗退，日軍則緊隨其后追擊，戰(zhàn)火開始在遼東大地蔓延。宋慶率盛軍、毅軍、銘軍、奉軍、牙山軍等主力部隊退往鳳凰城（今遼寧省鳳城市），隨即又借口無險可守，放棄鳳凰城，退向遼陽方向的摩天嶺。伊克唐阿率靖邊軍殘部從鴨綠江邊敗退后，逃往寬甸，后又放棄寬甸，逃至賽馬集一帶。豐升阿和聶桂林分別統(tǒng)帥的東北盛軍和奉軍殘部從安東敗逃，狂奔至岫巖。當(dāng)1894年冬季到來之際，連連敗退的宋慶、伊克唐阿軍團，和步步進逼的日本第一軍，大致在今天遼寧境內(nèi)的遼陽、鞍山、本溪外圍一帶，形成對峙局面。