平壤戰役和黃海戰役之後，日本廣造輿論，大肆渲染勝利，更加刺激了本身擴大侵略戰爭的野心。
清廷方麵，身負軍事指揮重任的李鴻章誇大失敗，進一步推行消極避戰方針，慈禧太後的主和態度也漸趨明朗。
北洋艦隊還有戰鬥力。李鴻章擔心經營多年的北洋艦隊全軍覆滅，嚴令艦隊避藏在威海衛港內，不準出海迎戰。日本取得了整個黃海的製海權。
日本陸軍的前方就是鴨綠江了，日本人得隴望蜀，趁著軍威進攻遼寧省。遼寧省會奉天是清廷的後院，是愛新覺羅家族的發源地。光緒皇帝決定集結全國兵力抵禦日軍。他電令東北軍隊火速集結到遼陽和奉天之間。
光緒皇帝召集群臣急商應敵之策。翁同龢對光緒說：“新疆巡撫劉錦棠在西北曆練了十三年，深得左宗棠的經略真傳，可堪大用。兩江總督劉坤一是目前唯一健在的湘係重量級人物，也堪當此任。”
光緒說：“自從左宗棠去世以後，恪靖營裁撤幾盡，現在隻有新疆、陝西和甘肅幾個營的駐防軍，加上台灣的兩個營和張家口一部，李光久已經帶領兩營湘軍到了鴨綠江邊，湘軍人數不足十個營啊。”
翁同龢說：“這個好辦。兵為將有，是湘軍招募軍隊的原則，讓他們回湖南去擴招就行了。”
光緒帝批準了老師的建議。於是，京師的密電飛往江寧、烏魯木齊和長沙。
10月24日上午11點，日軍先於九連城上遊的安平河口泅水過江成功。當夜，日軍又在虎山附近的鴨綠江中流架起浮橋，清軍竟未覺察。
部署在鴨綠江北岸的清軍共有八十二營，兵力約為兩萬八千人。清廷任命宋慶為諸軍總統，節製各軍。日軍進攻部隊是山縣有朋大將統率的第一軍，包括桂太郎中將的第三師團和野津道貫中將的第五師團，共三萬人。雙方兵力不相上下。但是，宋慶雖有總統各軍的名義，各部卻不服調度，而且士氣不振，將領多無抗敵決心。
10月25日早晨6點，日軍越過浮橋，向虎山清軍陣地發起進攻。淮軍守將馬金敘和聶士成率部奮勇還擊，因勢單力孤，傷亡重大，被迫撤出陣地。日軍占領虎山。
其他清軍部隊聽說虎山失陷，不戰而逃。
10月26日，日軍不費一槍一彈占領了九連城和安東縣。在不到三天內，清軍重兵近三萬人駐守的鴨綠江防線，竟然全線崩潰。
10月24日，大山岩大將指揮的日本第二軍兩萬五千人在日艦掩護下，開始在旅順後路的花園口登陸。日軍的登陸活動曆時十二天，清軍竟坐視不問。
11月3日，日軍開始向金州進犯。湘軍宿將徐邦道認為金州是旅大後路咽喉，金州失守，旅大難保，主張分兵往援金州，以穩固旅順口後路。
旅順地區清軍有七名統領，道員龔照璵為前敵營務處總辦，有“隱帥”之稱，共轄三十三營，約一萬三千人。但是，沒有人響應這個四川人的建議。
徐邦道見無人響應，便自率所部拱衛軍步隊三營赴金州禦敵。徐邦道所部抵達金州後，深感兵力單薄，一再要求駐防大連灣的趙懷業派兵支援。趙懷業隻派營官周鼎臣率兩哨步兵前往應付。
徐邦道部到達金州後，會合金州的駐防練兵，在金州東路設防。督率部下晝夜趕修工事，分建堡壘於貔子窩至金州大道兩旁山頂，以防禦日軍來路。
11月5日上午，日軍第二軍第一師團第一旅團長乃木希典少將指揮兩個大隊的兵力，向徐邦道拱衛軍陣地發起攻擊。徐邦道指揮部隊憑壘據守，進行反擊，擊傷日軍第二大隊副官大野尚義及士兵二人。激戰三小時，日軍退去。
下午4點，日軍再次發起進攻，又被擊退。
11月6日淩晨，日軍占領了與拱衛軍陣地相距兩裏的高地，用大炮向拱衛軍兩側山頂堡壘猛轟，然後派步兵衝鋒。激戰兩小時，徐邦道部雖傷亡很重，但陣地仍屹立無恙。
由金州北路迂回進攻的日軍第一師團本隊，從後麵抄襲徐邦道部後路。徐邦道見敵眾我寡，腹背受敵，隻得放棄東路陣地，率部退入城內固守。
日軍在東路陣地上列炮，向金州城轟擊。第一師團本隊也在城東北的三裏莊集中三十六門大炮，用排炮向金州城猛轟。槍子彈藥，墜落如雨。接著，日軍派工兵用炸藥將北門爆破，潮水般湧入城內。不久，東門也被攻破。
徐邦道指揮守軍與日軍展開激烈巷戰，終因眾寡不敵，從西門和南門撤出，退往旅順。
日軍進占金州。
11月7日，日軍分三路向大連灣進攻，發現清軍早已潰散，不戰而得大連灣。
日軍休整十天後，於11月17日開始向旅順進逼。
徐邦道不顧金州新敗，軍士饑疲，決定在日軍進攻必經的道路上組織伏擊。
11月18日拂曉，徐邦道率部開往旅順以北二十裏的土城子一帶埋伏。中午，徐邦道所部在土城子以南與日軍的搜索騎兵隊遭遇，奮勇出擊，打退日軍。
徐邦道所部在金州新敗，行帳輜重遺失，糧草缺乏，隻好放棄陣地，退回旅順就食。
這一天，龔照璵竟置諸軍於不顧，乘魚雷艇逃往煙台。
11月19日，黃仕林、趙懷業和衛汝成三名統領也先後潛逃。
11月21日，日軍向旅順口發起總攻。徐邦道率部守衛雞冠山堡壘，指揮部隊頑強抗戰。激戰一小時，擊斃日軍第十四聯隊第一大隊長花岡正貞及多名日軍。
但是，日軍已攻破了雞冠山西側的椅子山、鬆樹山和二龍山諸堡壘。徐邦道孤軍難守，被迫率軍退入市區。
下午，日軍占領了旅順後路各堡壘，突入市區。攻守雙方激烈巷戰，清軍死傷慘重。當晚，徐邦道、張光前和程允和等人率殘部乘夜沿南關嶺退往金州。
第二天早晨，旅順口陷落。日軍進入城內，血洗全城。
旅順陷落後，日本第一軍西攻海城，清軍棄城逃走。海城失陷。奉天府受到威脅，遼西震動。
隨著清軍節節敗退，清廷內部主和派已占上風，大肆進行投降活動。日本海軍已在渤海灣獲得重要根據地，從此北洋門戶洞開。北洋艦隊深藏威海衛港內，戰局更加急轉直下。
12月22日，代理湖南巡撫邵友濂奉命趕赴日本議和。戶部左侍郎張蔭桓代理湖南巡撫。