15日，日军向平壤发起总攻。驻守平壤清军各营实际上是于诸将各自行动的状态，缺乏统一指挥和调度的情况下行防守作战的，尽如此，各军备营仍行了决抵抗。日军死伤甚多，因死伤惨重，被迫撤退。这一仗，清军取得了重大胜利。但守卫牡丹台的清兵，在日军猛烈的炮火之下，节节后退，在日军三面合击之中，牡丹台终于失守。当时左宝贵正在玄武门督战，见牡丹台失守，亲自登阵督战，燃大炮，向日军轰击，先后3次被日军弹击中，犹裹伤再战，直至牺牲。左宝贵的牺牲是日清战争中，清朝级将领洒血疆场、为国捐躯第一人。

28日，驻朝鲜牙山的叶志超及聂士成军队又被日军所攻，这时聂士成驻守牙山东北面的成驿，首先被日军包围，聂士成败退。而驻守牙山东南面公州的叶志超则闻风而逃。这两个贪生怕死的将领狼狈北走平壤，从此汉城以下不见中国军队踪影。

这次战役，在甲午战史上，是为成之役。清廷以日本业已开衅，即电驻日公使汪凤藻下旗回国。8月1日中国正式对日宣战，同时日皇也颁下宣战诏。多年来的中日纠纷，终于在朝鲜的土地上兵戎相见。

清政府对日宣战后，光绪帝和以翁同龢为代表的主战派主张朝清军立即南，将日军逐朝鲜。但李鸿章主张“先定守局，再图取”反对南，认为目前清军只能扎平壤，扼取形胜，若攻汉城，必须添足3万人。调兵力不足，而采取消极防御方针。李鸿章之所以对署军事态度消极，是因为他心今总是盘算着惜外国之力求和，他把主要希望寄托在俄国可能的援助上。此时李鸿章与喀西尼仍保持联络，有意请俄派兵。

当时，日军大队在赴朝途中，还未到达朝鲜，若李鸿章执行光绪帝迅速兵的方针，令在朝的清军迅速挥师汉城，也许朝鲜战局完全是另一个局面。不幸的是，由于李鸿章消极避战，战略保守，给了日军以厚集兵力的时间，致使清军在朝鲜丧失主动攻的时机。在李鸿章的所谓“先定守局，再图取”的消极避战方针的束缚下，驻平壤的清军既不“分争利”又不“择险分屯”“株守以待”消极防彻，一切于漫无布置的局面。

得到其他几关卡失守，以及左宝贵战死的消息，叶志超惊恐万状，决定弃城逃跑。他令守阵地的玉昆和卫汝贵迅速撤军，又在城门上悬挂白旗，派人假平安监司的名义，致书日军，要求停战。是时，天气骤变，雷鸣电闪，暴雨如注。日军接到清军要求停战文书后，估计清军可能利用雷雨，趁黑夜弃城逃走，于是命令军队埋伏在通往义州大两侧，行截击。

9月14日，即日军向平壤发起总攻前夕，叶志超竟召集各将领会议，以兵单、弹药不全，地势不熟等理由，商讨弃城北撤之计，提议暂退州，以图后举。会上，遭到左宝贵等人的痛斥。事后，左宝贵为严防叶氏逃跑，派亲兵对叶加以严密监视。自此，叶氏威信扫地，号令不行。

日军16000余人兵临平壤城下，并从南、北、西北、东北方向对平壤形成了包围。这时，叶志超急忙颁布防御命令，布署战守。任务确定后，又要求各军，虽划地防守，但彼此仍需互相援应，各军各营倘有疏失，一经查，立照军法从事。作为总统平壤清军的叶志超虽然严令各军防守，但他自己却无的战斗决心，暗中伺机准备弃城逃跑。

当天晚上，清军冒倾盆大雨，沿义州向北仓皇撤退。清军不知有伏，争先夺路奔逃，溃不成军。等溃逃至日军伏击圈之时，遭到日军狙击，死伤

李鸿章的消极防御方针遭到光绪帝的驳斥，光绪帝指，若迁延不，坐失事机，办理更为棘手。著令李鸿章电饬各军统将，克期发，直指汉城。尽严旨屡加，但李鸿章总是不以为意，总以兵力不敷为借，拒不受命。

号被击沉，船上中国军队一千人不愿投降而壮烈牺牲。这是中日甲午战争的开端，在甲午战史上是为丰岛海战。

与李鸿章的消极避战方针正好相反，日本自宣战后，首先确定实施大本营“作战大方针”的方案：驱逐清军朝鲜，而占领控制全朝鲜。为此，继续向朝鲜大举增兵。9月15日，明治天皇到达广岛，亲自指挥对清战争。

日军在朝鲜的攻势作战，目标首先是围攻平壤。自叶志超率北上，日军在朝鲜南已无后顾之忧，于是，集中全力北上，以平壤为军目标。9月12日平壤大战拉开序幕。