会商时，已入军机的翁同龢和李鸿藻主张增兵朝鲜，示必战之势，以为弭衅之端。可是军机大臣奕劻等人主张持观望态度，认为不可增兵，以防轻于开衅至兵连祸结。奕劻性贪，作为慈禧太后万寿庆典的总办之一，他考虑的是如何在统筹庆典银两时自己再捞一把。故他把万寿庆典事看得很重：“皇太后万寿庆典，需再统筹三百万银两，以置办好庆典时的衣物、玉宝、金辇，仪仗驾衣，赏用物品；置办好筵宴、演乐、唱戏诸事。再者，除搭好彩殿、彩棚、彩架、彩绸外，还要点缀好道路、宫廷。否则，皇太后难得欢心。目下哪有银饷用在朝鲜那地方。”
会商议无所决，光绪帝闻奏后甚为震怒，他不相信偌大一个国家打不过一个小小岛国而轻易被其欺负，即宣示主战之意，并传懿旨亦主战。军机处得旨后，即电谕李鸿章将布置进兵一切事宜迅筹复奏。
李鸿章本不想扩大战事，而想通过俄国和英国来干涉日本。他深知朝廷国库空虚、财源枯竭，而远征朝鲜同日本作战尤以筹饷为先。尽管他所辖的淮军有存饷八百余万两，但李鸿章却不愿把这点本钱耗光。接电谕后，李鸿章一面着手加强水陆两军的备战，一面回奏催问三百万两饷银是否筹妥。他调集卫汝贵、马玉崐、左宝贵、丰升阿四路大军共三十二营一万三千五百余人从朝鲜北路进兵，拟先进平壤以遏敌谋；又命海军提督丁汝昌严加防范，并采纳其建议在威海口增设挡雷链、木桩以防日本鱼雷艇偷袭。同时，他下令禁止用洋人密码拍发密电，以防泄露军情，并令查捕日本间谍。
日军重创北洋舰队、直取平壤，
又攻占大连、旅顺，
北京城仍鼓乐连天，弦歌悠扬
就在李鸿章调兵遣将之时，日军对清军已不宣而战。1894年7月25日清晨，三艘日舰突然出现在朝鲜牙山湾附近海域，偷袭并重创两艘中国兵舰济远舰和广乙舰。后又拦截两艘中国运输舰，将一艘载有辎重的舰只掳去，将另一艘不愿被掳、悬挂英国国旗的高升号运兵舰用炮击沉。高升号被击沉后，舰上仅德国教官汉纳根泅水得生，八百余名清军官兵全部殉难。与此同时，牙山的叶志超部也遭四千余名日军的进犯，经过几番激战，叶志超军败退，绕道北撤至平壤。
日军水陆两路向清军开衅，引起清国朝野大哗，朝臣疆吏主战呼声愈高。礼部右侍郎志锐奏请光绪帝发谕旨速筹应急之计；侍读学士文廷式奏请光绪帝亲统军队，以挽救抗敌被动局面；两江总督刘坤一则向光绪帝奏献以坚忍持之之策来制敌，给日军痛予惩创；南洋大臣张之洞亦倾向主战；湖南巡抚吴大徵更是电请统率湘军赴朝督战。光绪帝见群臣主战，甚感欣慰，他再次向太后领懿旨后，于8月1日下对日宣战谕旨。同一天，日睦仁天皇亦下宣战诏书，并随即遣大军入朝。
光绪帝宣战后八天，卫、马、左、丰四支大军已集结于平壤，加上从牙山败退来的叶志超军，总兵力约一万五千人。这几支清军都是练习西洋新式枪炮多年的清军精锐，作战时将士都很英勇。
李鸿章开初电令入朝清军先定守局，后得知日军又从元山登陆，便急电军统叶志超挑选精锐，间道出奇，给日军以拦头痛击。但叶志超胆怯怕死，惟恐敌人切断后路，根本无心固守平壤。他又不善谋略，在军中没有统帅的威望，以至调度不一，多次丧失战机。在根本未察悉敌情之时，叶志超误听人言盲目夸大日军数量，极大影响了军心，故清军一经接战后便连连溃败，日军则乘胜节节进击。
睦仁天皇为便于指挥作战，把入侵朝鲜的两个师团一万九千人统编为第一军，以枢密院议长山县有朋任司令官。9月12日，日军集一万六千余人分两路合击平壤。开始，各路清军进行了有力抵抗；但在日军顽强进攻下，清军渐渐不支而后退，最后全部退入内城。而日军逼近内城后，自己也弹尽粮绝；又逢雷雨交加，士卒饥疲，处境极为困难。然而叶志超这时却想弃城不守，亲自致书日军表示退仗休让，还令人在城门悬起白旗。至夜，他任左宝贵死守玄武门，自己率清军主力冒倾盆大雨撤出平壤，并丢弃大炮、枪弹、粮食、军用锅等全部辎重。日军见了即趁机夹击，斩杀清军两千余人。
叶志超率军逃到安州后，为掩饰败绩，特上奏欺骗光绪帝：“倭人遽以三四万之众猛扑环攻，俾将率军苦战五昼夜，子尽粮绝，退出平壤。”接着，他率军狂奔五百里，退过鸭绿江，驻扎九连城，又致函欺骗直隶总督李鸿章。李鸿章不明真相，竟奏请光绪帝表彰叶志超，袒护其败绩：“平壤大小百余战，我兵均胜，杀倭兵万余人。不料天降冰雹，不得已，我兵退守，倭兵两山夹攻，我兵伤亡甚众，平壤因此失守。”光绪帝得奏，信以为真，即降旨慰勉。慈禧太后闻叶军作战顽强，特降懿旨发宫中樽节银三百万两佐军饷。后御史王鹏运上折揭发叶志超自报的战功纯属捏造：“日军攻平壤时，每人只有一个小弹药包和两天的干粮，攻占平壤仅战死一百八十人。叶志超军如能坚守两天，日军则不战自退。”光绪帝见折大怒，即颁令将叶志超下刑部定斩。
在攻陷平壤之前，日本大本营已在计划消灭清军水师北洋舰队。睦仁天皇为此特别旨令好战且善战的桦山资纪中将接任海军军令部部长，同时将日本海军的常备、西海两个舰队统编为联合舰队，以伊东祐亨为司令官。
日本陆军攻陷平壤的第二天，联合舰队即长途奔袭，直扑在鸭绿江口附近的北洋舰队。9月17日近午时分，完成护航任务的北洋舰队操练之后准备午餐时，旗舰定远舰的了望兵发现日舰十二艘列阵驶来，立即报告提督丁汝昌。丁汝昌大惊，即命停止就餐，准备接战。他听从副提督戴乐尔的计谋，令舰队变换犄角鱼贯阵形，以夹缝雁行阵全速迎敌。
北洋舰队的十艘战舰扑入敌阵后，将日舰截成两股，开动重炮、火炮、速射炮、机炮与之展开激烈炮战。然而，由于日舰时速较快，每舰都配有二十门速射炮，其火力很快就压住了北洋舰队。
开战不久，定远舰四炮齐轰时，将自身的舰桥震跨，丁汝昌及驻定远舰助战的戴乐尔都受了伤。见战情危急，丁汝昌拒绝随从要自己入内舱，坚持坐在甲板上督战。由于旗舰信旗也被毁坏，丁汝昌站在甲板上只能鼓一豉士气，故海战刚一开战北洋舰队就失去了指挥，各舰开始自行作战。
日舰见状，即以鱼雷快船直攻定远舰。尚未驶到时，致远舰开足机轮前进，挡在定远舰前面，将来船攻沉，但自身也受伤着火。这时，日军的四舰利用航速优势，绕攻北洋舰队右翼较弱小的超勇舰和扬威舰，二舰相继被击中起火。扬威舰只得退出战斗，超勇舰则不幸沉没。超勇舰被击沉后，与之一起作战的经远舰立陷孤立。它本来截门橡皮就已损坏，行动较缓，四艘日舰见状即围攻过来，将它击沉。不过，日军的吉野舰同时也被北洋舰队击中起火，但火势刚起就很快被扑灭。
灭完火后，吉野舰迅速冲上前来，致远舰管带邓世昌见了，便准备与敌舰同归于尽，即下令撞沉吉野舰。当致远舰向吉野舰右舷高速撞去，对方见状大惊失色，急忙发射鱼雷。致远舰遭鱼雷轰击后，旋亦沉没。
丁汝昌见连失三舰，超勇舰管带黄建勋、经远舰管带林永升、致远舰管带邓世昌及全舰官兵葬身海底，顿时双眼发红，他指挥旗舰定远舰和镇远舰一起向日军舰队的旗舰松岛号猛扑过去。定远舰和镇远舰是号称为东洋第一舰的巨型铁甲舰，总排水量都有七千三百吨，比松岛舰的吨位高出近一半。它们在冲入敌阵、接近松岛舰时，虽各中炮弹七百余发，但舰上官兵勇猛无畏，冒死击敌，将舰上配有三发威力极大的炮榴弹发向松岛舰。
松岛舰在遭受重炮的轰击后，顿时浓烟滚滚，负重伤而失去了战斗力。继之定远、镇远两舰又重创日舰比叡号和赤城号。
可是，当定远舰与镇远舰重伤松岛号时，另八艘日舰对北洋舰队已受伤的扬威舰和济远舰、广甲舰进行围攻。这三艘战舰各只凭着舰上配备的六门速射炮和十门机炮与敌对战。它们配备的弹药本来就不足，加之质劣，一半以上的炮弹是臭弹、哑炮，对敌几无威胁。不到半个时辰，扬威、济远、广甲三舰在围攻中全都受重伤。扬威舰舱内被炸，又被济远舰当腰触裂，驶至浅水而沉。济远舰在炮弹打尽、仅有的几枚鱼雷发光后只得逃逸，在逃逸中又搁浅，日舰这时追上来向它猛击，管带林履中愤恨无比，蹈海而死。
战至傍晚，北洋舰队只剩下四舰御敌。后来靖远、来远两舰又受重伤，无法再战，退出战场。丁汝昌就只靠着定远、镇远两舰拼死支撑着与日舰苦战，所配的弹药全部打光了，两舰仍然勇猛无畏地与敌舰相持。
至日暮时分，日本舰队也弹药告尽，无力再战。它们带着累累伤痕，护卫着遭重创后丧失了指挥能力的松岛号旗舰，在暮霭中脱离战场。
日军海陆并胜，仅战死官兵五百余人即击败清军主力。前方的捷报传至东京，睦仁天皇大喜。他知在日清两国军事实力不相上下，且稍呈弱势之时能大胜清国，全赖将士用命，遂下达敕书嘉奖日军海陆官兵，还亲自谱写军歌《黄海之大捷》以鼓舞士气。
紧接着，日本召开第七届议会，通过了一亿五千万日元的临时军事费用预算方案，以供侵入中国本土作战。会议结束后，睦仁天皇即命朝鲜前线日军进攻。第一军奉命一举突过鸭绿江，然后分兵进击，击溃清兵三万，于10月31日侵占安东。
占领安东后，司令官山县有朋激动无比，想到1592年丰臣秀吉指挥日军进占平壤、谋划攻占北京以迁日本国都于彼的未竟之志将要实现，不禁老泪横流。为了煽动人心，制造混乱，他装扮成吊民伐罪的样子，连夜写成《告十八行省豪杰书》，令人四处张贴。其中称：“满清氏原塞外之一蛮族，既有非命之德，又无功于中国，乘朱明之衰运，暴力劫夺，伪定一时，巧操天下。满清氏之命运已尽，而天人与弃之因也。我日本应天从人，大兵长驱，以问罪于北京朝廷，将陈清主面缚乞降。十八行省豪杰当逐满清氏于境外，以托大业。”与此同时，山县有朋电奏大本营，准备挥师山海关，实行直隶作战。
然而日皇睦仁却不想让日军直取北京，他即电令山县有朋：“切不可进取山海关。议会虽已增加军费预算，但我国力有限，远不足供中国本土作战之用。尽快迫使清廷签订城下之盟，是为上策。”紧接着，睦仁天皇在大本营令陆军大臣大山岩为司令官组成第二军，用四十余艘运兵船海运二万五千名日军至辽东半岛，打算攻取金州。
辽东战场连连告急，使光绪帝忧心不已。为阻日军侵辽，他听从翁同龢进言，电令李鸿章即饬丁汝昌统率海军各舰游弋截击倭船，阻其后路。然而，丁汝昌因北洋海军受重创，竟未奉旨截击。在日军航渡辽东半岛的十余天内，他只是命舰队蛰伏旅顺港内，不敢出动。这样，日军毫无阻拦地在盛京花园口登陆，并一举攻占金州，接着又占领大连湾。丁汝昌这时却早已奉李鸿章之命率舰队暗渡威海，名曰保全水师。
日军攻占大连湾之日是农历的十月初十日，这一日恰是慈禧太后的生日。此时北京城内正在举行万寿庆典，全城鼓乐连天、弦歌悠扬，喜气洋洋。
这天，慈禧太后清晨即起床梳洗，用膳完毕后，便登皇极殿受贺。她大宴皇帝、群臣，又连续赏戏三天，似全然不知有战事。光绪帝为了不致让慈禧太后扫兴，早在寿庆之前，便将清军前方所有告急文电全都压下，不呈送她批览。就在北洋舰队在黄海惨败的那天，慈禧太后正发懿旨命王公大臣和各行省大员定时进呈六旬万寿贡品。尽管此前曾有懿旨言庆典“一切用款务当力求撙节，无得稍滋糜费”，但庆典挥霍的白银总数不下千万两，相当清廷岁入的六分之一。光绪帝也早就备好耗银二十八万八千两的万寿贡品，中有九龛无量寿佛、一部金字经、三轴寿轴、二匣如意、一对时乐钟及大量珍玩国宝，另贡三十万两银子和一万两银锞。庆典前，他偕隆裕皇后第一个将贡品进呈给太后，以示风范。
入夜，万寿庆典达到了高潮。日头刚落，宁寿宫内已摆起四大金刚、五百罗汉伺候老佛爷欢宴瑶池的寿宴。在六十支寿烛高照的大堂上，摆上了三桌同样的菜，天一桌摆在最东头，地一桌摆在尽西头，人一桌摆在正中间。桌上菜分三类：江山一统的吉祥菜，寿比南山的贺寿菜，熊掌、大犴子、飞龙、鹿脯、龙虾等节日菜。大堂的四角，各有一个站堂老太监恭恭敬敬地站着，这就是四金刚。宫门外，李莲英带着五百太监组成罗汉从宫门口门坎排起，一直排到寿膳房的门口为止。这五百罗汉都新剃了头，穿一律崭新宁绸袍，登粉白底靴子，透着精气神。院子里灯光通明，五百太监面前每隔五步一盏灯笼，像一条火龙直通寿膳房。
慈禧太后带领光绪帝、隆裕皇后入堂品尝瑶池寿宴前，先向东西两桌合手致意，谢天谢地，再在中间膳桌前端端正正坐下。寿宴开始，门外五百太监高呼老佛爷万寿无疆；宫外则放起万字头鞭炮，在整个进膳期间不停歇；另有年青太监挥动丈余长的鞭子，抽出比爆竹有节奏的清脆响声，煞是热闹。这时皇帝、皇后二人东、西侍膳，一执壶，一把盏，向太后祝寿酒。侍膳老太监张福立在一侧甜嘴蜜舌，让老太后乐得喜笑颜开。
晚寿宴罢，在宫灯红光闪烁下，太后坐着软轿在前，光绪帝、隆裕皇后坐软轿在后，一同到阅是楼观赏由戏班为万寿节专门上演的剧目《普天同庆》去了。在万寿无疆的寿歌声中，稍有醉意的太后心花怒放。光绪帝尽管为辽东战场失利忧心，但也不得不装出笑脸。不过他在戏场陪了一会便告退了。
日军攻占大连湾后，缴获大小炮百二十余尊，炮弹二百四十六万余颗，枪弹、马匹及其它军需无数。日军用所获军需补足自己后，便开始向旅顺逼进。旅顺扼渤海门户，为清国“海军根本”，已经营十六年。它不仅地势非常险要，且四周依山筑有坚固的炮台，故日军称它为“东洋第一坚垒”，为攻陷它组织了一千五百人的敢死队。
李鸿章得到日军将攻旅顺的急报后，内心焦恐，急令旅顺清军同心固守，又运兵营口与援辽的宋庆军会合以从北面援旅，还令丁汝昌率六舰在海上策应。
本来，旅顺守军共有一万四千七百人，但代北洋大臣节度的道员龚照玙不谙军事，且贪鄙庸劣，颇失人望。姜桂题、张光前、黄仕林、程允和、卫汝成、赵怀业、徐邦道七统领则各行其事，不相系属。日军进攻刚一开始，龚照玙即黄仕林等率少数随从逃跑。这使得旅顺守军有将无帅，全军无人督率，号令不齐。统领徐邦道见势危急，担负起指挥责任。但此时众官兵已是军心浮动，他们见背水为阵，早已畏敌胆寒，更无坚守之志。所以日军一天之内便攻陷了旅顺。
旅顺失守时，北面的宋庆援军远在数百里之外，海上的丁汝昌舰队更只在旅顺口外稍事观望过一次后，因惧怕日军鱼雷艇而迅速溜走了。