至于成败得失，不遑计较。”
虽然叶志超贪生怕死，但是左宝贵此言一出，要是再反对就是说自己不报效国家了，因此虽然心中恼怒，但是也只能开始备战。
陆军如此德性，海军也好不到哪去，丰岛一战，海军损失济远、广乙、操江三舰，知道倭人船坚炮利的北洋水师开始消极避战，用丁汝昌的话说就是：“我军精锐舰只，不可稍有疏失，轻于一掷。”
因此日本人至少在这段时间内掌握了黄海的制海权，可以通过海陆源源不断的投送兵力。
虽然击沉了济远号，但是北洋水师主力尚在，因此日本人还不敢按照原本计划中控制制海权后直接在渤海湾登陆，然后和清军在直隶决战的方阵来执行，因此改变策略，决定先吃掉平壤的清军。
为了攻克平壤，日本组建了第一军，而指挥官就是每天闹着要亲自上前线的山县有朋。9月初，日军分四路北上前往平壤。
此时清军依托平壤建立防御，虽然浪费了大量时间，但是十余日的备战，还是在大同江北岸，平壤城周围建立了防线和堡垒，在他们看来虽然建设仓促，但是这些防线依然足以对抗日军了。
战争一开始也的确和清军所料想的差不多，依托工事打防御战的清军确实给日军带来了巨大的损伤。
9月15日凌晨，日军开始攻击，战斗分别在大同江南岸、城北牡丹台和玄武门以及城西同时展开。
由大岛义昌率领的第九旅团进攻大同江南岸，凌晨3时，第九旅团渡过水湾桥，直逼船桥里的清军桥头堡。依托防御的清军还击给日军造成了可观的伤亡，不过在武田秀山的带领下，日军奋力进攻，攻下了桥头堡第一垒。
大岛义昌随下令乘胜进攻第二垒，此时天已经亮了，清军装备的德制gew。81虽然是黑。火药步枪，但是5发弹仓提供的连续火力远胜日军装备的村田18式单发步枪。
进攻中的日军被困在清军防线前的开阔地上，完全暴露在清军枪口之下，之后日本方面的记载说： ；“频频发射的连发枪的子弹掠过树枝头，恰如疾风扫落叶一般”。
在马玉琨和卫汝贵指挥下，清军利用装备优势挡住了日军的进攻，桥头堡始终没有被攻下。至下午2时40分鏖战长达10小时，大岛义昌只能停止进攻，退回水湾桥。
但是日军其他三路的进攻则要顺利得多，也许依托防御的确可以有效的杀伤步枪落后的日军步兵，但是临时修建的工事到底是临时修建的，面对日军拉上来的火炮发射的高爆榴弹则显得不堪一击。
大岛义昌在大同江南岸激战之际，佐藤正率领的第五旅团混成联队在北汉山顶上安置了12门火炮。5时正，佐藤正下令向平壤城北开炮。立见尚文率领的第十旅团听到第五旅团炮击，乘机从东面逼近平壤城北的清军工事，结果遭到了城北守将左宝贵率领的清军不到3000人的坚决抵抗。
立见尚文见堡垒难以攻克，于是命令炮兵在距堡垒800米的丘陵上安置野战炮，对堡垒进行炮击。随着流弹的轰击，清军工事接连被毁，至上午8时，在平壤城北只剩下牡丹台这个堡垒了。
随后第五旅团和第十旅团合兵一处，全力进攻牡丹台，经过一场恶战，上午8时30分日军冲上了牡丹台，并将炮兵转移到牡丹台，对玄武门及全城进行炮击。在炮兵的掩护下，日军开始向玄武门发动攻击，下午2时，日军攻占玄武门。在激战中，清军将领左宝贵受枪伤，仍指挥抵御，最后前胸中弹身亡。