日本大本營為迅速獲得制海權(quán)，于宣戰(zhàn)的次日（8月2日）即命令聯(lián)合艦隊搜索并擊破中國北洋艦隊，以求年內(nèi)實施其“作戰(zhàn)大方針”的重點——直隸平原決戰(zhàn)。不久，得知大批清軍將于平壤附近集中并相機南下，于是，日軍大本營已無暇等待其海戰(zhàn)的結(jié)果，乃命令第五師團(tuán)的其余部分立即赴朝。8月14日，日本大本營根據(jù)其聯(lián)合艦隊未能與北洋艦隊決戰(zhàn)，并為檢修艦只而移泊朝鮮半島南端的長直路等情況，確認(rèn)年內(nèi)已無法實行直隸平原決戰(zhàn)的原定計劃，必須等到來年解凍之后再作考慮，于是重新制定冬季作戰(zhàn)方針，即：增派第三師團(tuán)（先編成混成第五旅團(tuán)）與已在漢城附近集結(jié)的第五師團(tuán)合編為第一軍，以陸軍大將山縣有朋為司令官，執(zhí)行北攻平壤，相機進(jìn)攻奉天，吸引直隸清軍主力出援的任務(wù)；同時準(zhǔn)備組建第二軍，以待機攻占遼東半島，為將來實施直隸平原決戰(zhàn)建立進(jìn)軍基地。

山縣有朋到達(dá)朝鮮（9月12日于仁川登陸）以前，在朝日軍由第五師團(tuán)長陸軍中將野津道貫統(tǒng)率。9月2日，野津道貫等議定，以第五師團(tuán)及第三師團(tuán)之一部，共約一萬五千人，分四路進(jìn)攻平壤。其部署是：陸軍少將大島義昌率混成第九旅團(tuán)（步騎約五千、炮二十門）由漢城出發(fā)，沿大道指向平壤東南，從正面進(jìn)攻，牽制清軍。野津道貫自率步兵第二十二聯(lián)隊、十二聯(lián)隊及騎兵、工兵、炮兵各一部（步騎約五千、炮十二門）繼后，渡大同江之下游，進(jìn)攻平壤西南。第十旅團(tuán)長陸軍少將立見尚文率步兵第十二聯(lián)隊之第一大隊、第二十一聯(lián)隊之第二大隊及騎兵、炮兵各一部（步騎約二千、炮六門），自朔寧經(jīng)新溪、遂安、祥原、江東，渡大同江進(jìn)攻平壤東北，稱“朔寧支隊”。陸軍大佐佐藤正率步兵第十八聯(lián)隊及騎兵、炮兵、工兵各一部（步騎約三千、炮十二門）自朝鮮東北部的元山登陸（稱“元山支隊”），經(jīng)文川、陽德、成川（今新成川南）、順安，繞攻平壤北部，截斷清軍后路。

日軍根據(jù)這一分進(jìn)合擊的作戰(zhàn)計劃，預(yù)定9月15日包圍平壤，發(fā)起總攻。

早在8月上旬，清政府派出的四支援軍先后抵達(dá)平壤。豐升阿、衛(wèi)汝貴等以兵力不足、后路空虛為由，要求“先定守局，再圖進(jìn)缺①。李鴻章也認(rèn)為“非有勁旅三萬人，前后布置周密，難操勝算”，“目前只能堅扎平壤，扼據(jù)形勝”②。盡避清廷急于要按原定方針向南進(jìn)軍，多次電催李鴻章飭令各軍“相機進(jìn)缺，“直指漢城”，李鴻章總是借故延宕，以致前敵各軍既不南下進(jìn)攻漢城，又不擇險據(jù)守，互為策應(yīng)，“而以二十九營萬四千余人聚平壤，置酒高會，日督勇丁并朝民于城內(nèi)外筑壘，環(huán)炮而守”③，坐待日軍來攻。8月下旬，葉志超抵達(dá)平壤。這個敗軍之將被任命為平壤各軍總統(tǒng)，“一軍皆驚”，進(jìn)一步破壞了士氣。葉志超對于軍事更加漫無布置，身為前線統(tǒng)帥，不親自組織偵察，及時獲取準(zhǔn)確的情報，主要依靠天津的電報通報，因而對前線敵人情況很不了解，只知道日軍主要從中和大道來攻，而不知其從幾個方向同時包圍平壤。9月5日，葉志超與諸將議定，以一部兵力監(jiān)視元山方向之?dāng)?，以主力南下迎擊自黃州北進(jìn)之日軍。6、7兩日，部隊已按計劃出發(fā)。此時，葉志超得到日軍一部已抵成川的消息，因顧慮平壤后路發(fā)生危險，于是突然改變決心，急忙將部隊調(diào)回，倉卒作出防御平壤的部署，而此時各路日軍已完成了對平壤的合圍。

平壤是朝鮮的舊都，山環(huán)水抱，形勢險要，城墻高約十米，墻基厚約七米，南北綿亙十余里。大同江自城東至西南流過。城有六門：南為朱雀門，西南為靜海門，西北為七星門，北為玄武門，東為長慶門，東南為大同門。長慶、大同二門緊靠大同江。玄武門跨牡丹臺山修筑。由于牡丹臺緊靠城墻，因而成了守衛(wèi)平壤的命脈所在。

清軍依城劃分各軍防區(qū)：城北方面，由左寶貴所部奉軍、豐升阿所部盛軍及江自康之仁字兩營防守；城西方面，由牙山軍（即葉志超原來所部）防守；城南方面，由衛(wèi)汝貴所部盛軍及馬玉昆所部毅軍之一部防守；城東南大同江東岸，由馬玉昆所部毅軍防守，有浮橋一座溝通兩岸聯(lián)系。葉志超坐鎮(zhèn)城內(nèi)，居中調(diào)度。

二、作戰(zhàn)經(jīng)過

9月13日，四路日軍均已逼近平壤，其中元山支隊已進(jìn)至順安，切斷了清軍退往義州的后路。

14日清晨，日軍元山、朔寧兩支隊一齊發(fā)起攻擊，占領(lǐng)了城北山頂數(shù)壘。左寶貴親自督隊爭奪，未能取勝，便率部入城，用大炮轟擊敵人。日軍堅伏不退。當(dāng)晚，葉志超主張棄城撤退，遭到左寶貴的堅決反對。左寶貴派親兵監(jiān)視葉志超，防止其逃跑。

15日拂曉前，日軍發(fā)起總攻。大同江東岸的日軍混成第九旅團(tuán)分三路進(jìn)攻平壤城東南。扼守大同江東岸的馬玉昆所部毅軍奮力抵抗，與敵展開肉搏戰(zhàn)，自清晨激戰(zhàn)至午后，終于打退了東路日軍的進(jìn)攻。北路戰(zhàn)事也十分激烈。日軍朔寧、元山兩個支隊又于當(dāng)天拂曉發(fā)起進(jìn)攻，左寶貴親自登玄武門指揮，士兵拚死拒敵。戰(zhàn)至上午，日軍先后攻破玄武門外的五座堡壘，并向玄武門猛烈突擊。左寶貴為了表示與城共存亡的決心，身穿黃馬褂，繼續(xù)指揮。11時，左寶貴中炮陣亡，士氣大挫，玄武門遂被日軍攻占。葉志超隨即懸白旗乞降，并下令撤軍。當(dāng)時，馬玉昆部正與東路日軍相持于大同江東岸，偷襲平壤西南的日軍第五師團(tuán)主力也被衛(wèi)汝貴所部擊退，傷亡慘重。

正當(dāng)東西兩路清軍準(zhǔn)備乘勝出擊的時候，忽聞北路失利，并接到葉志超的撤軍命令，馬玉昆、衛(wèi)汝貴只得率部回城。日軍準(zhǔn)備宿營，未再前進(jìn)。當(dāng)晚，葉志超率守軍乘夜暗倉皇逃出平壤。日軍于城北山隘堵截，清軍傷亡二千余人，被俘數(shù)百人。途經(jīng)順安，又遭日軍攔擊，死傷枕藉。

16日，葉志超等逃至安州，始與呂本元、聶士成等部會合。安州距平壤九十公里，北倚清川江，南有群山依托，城垣高大，是平壤以北的第一重鎮(zhèn)。聶士成建議葉志超憑借安州有利地形，阻敵北犯。葉志超不同意，繼續(xù)率軍向義州狂逃。19日，李鴻章曾電告葉志超駐守義州，不準(zhǔn)退往鴨綠江以西。三天以后，李鴻章又認(rèn)為與其株守義州孤城，不如全線撤回，于是，清軍于22—24日放棄了義州等戰(zhàn)略要地，退過鴨綠江。

平壤之所以輕易陷落，關(guān)鍵在于前敵總指揮不得其人。葉志超于成歡之戰(zhàn)打響時，立即棄軍逃奔平壤；驚魂未定，又以謊報戰(zhàn)功而被任命為平壤各軍總統(tǒng)，由于不孚眾望，“各將領(lǐng)均不受節(jié)制”①。他庸懦怯敵，既不敢驅(qū)軍南下，也沒有保衛(wèi)平壤的決心，一經(jīng)接戰(zhàn)，再次率先逃跑，致使軍心大亂，“凡有大小炮四十尊，快炮并毛瑟槍萬數(shù)十桿，將弁私財，軍士糧餉，軍資、器具、公文、密電，盡委之而去”②。此外，清軍紀(jì)律甚差，不能與當(dāng)?shù)厝嗣窈粑c共，也是平壤失守的重要原因之一。本來，由于中朝兩國同遭日寇侵略，共同的命運把兩國軍民聯(lián)系在一起。當(dāng)清軍剛到平壤時，朝鮮人民夾道歡呼，以各種物資慰勞、供給清軍；朝鮮官員也盼望清軍多打勝仗，“其王京（漢城）自大院君以下，時密輸倭人消息于我，日盼我軍進(jìn)趨漢城”③?？墒牵遘娙氤蟛坏珶o所作為，而且侵害群眾利益，致使朝鮮人民大失所望，不再盡力支援，這就大大影響了保衛(wèi)平壤的作戰(zhàn)。