戰計劃稍顯簡單，即調派陸軍於平壤，再南下驅逐日軍；同時，以北洋海軍扼守渤海灣口，對陸軍進駐朝鮮起到掩護作用，作戰計劃以陸軍為主。

而日本大本營制訂的作戰計劃則要複雜得多，但戰略重點卻和清軍反其道而行之，以海戰為基礎，再決定下一步的戰略目標。在中日兩國海軍實力未明、勝負難測的前提下，其計劃分為三個選擇：

一、 假如海戰失敗，中國取得制海權的話，則增派陸軍固守已佔朝鮮地區，儘可能的擊退清軍的進攻。

二、 如果海戰勝敗未分，則由陸軍將清軍驅逐出朝鮮，以實現完全控制朝鮮的目的。

三、 如果日本艦隊在海戰中獲得勝利，則由海軍護送陸軍在中國登陸，尋求與清軍主力的決戰，最終迫使清廷投降。

從雙方的戰略計劃來看，日本人的考慮要更加周全，從後來的戰爭程序來看，黃海海戰雖說算是勝敗未分，但北洋艦隊主動退出制海權的爭奪，其實是給了日本實施第三個方案的極好機會，而清廷所仰仗的淮軍等，卻早已不復當年之勇，在日本近代陸軍的打擊下，這些軍隊在朝鮮和遼東戰場上是一敗再敗，後人也只能徒呼奈何了。

就在豐島海戰打響的當天，日本陸軍四千人由漢城出發，對牙山的清軍發動了悍然進攻。當時在愛仁號和飛鯨號運送的援軍到後，牙山的清軍總兵力達到近四千人，只可惜高升號運兵船被日艦擊沉，這不僅讓牙山的清軍損失了近千人的勁旅，而且士氣也受到了一定的影響。

當時在牙山清軍一分為二，太原總兵聶士成率二千人進駐牙山東北二十公里的成歡進行佈防，以防止日軍南下偷襲。7月29日凌晨，南下日軍氣勢洶洶的殺到成歡附近的安城渡，由於地形不熟，誤入一片沼澤地，遭到了清軍的伏擊，結果日軍猝不及防，被打死打傷不少。但是，由於日軍在人數和武器上佔據優勢，激戰兩小時後還是突破了清軍防衛前沿，進而攻到成歡的主防線。

日本陸軍在大炮上的優勢很明顯，當他們看到聶士成的右翼陣地未配備大炮的時候，便集中自己的大炮猛轟清軍右翼。雙方激戰兩小時後，清軍抵抗不住，右翼防線宣告失守。結果日軍兩路夾攻，清軍支援不住，聶士成只得放棄成歡防線，率眾突圍與牙山的葉志超部會合。

葉志超見清軍的實力不足以和日軍對抗，便和聶士成率主力從朝鮮東海岸繞道北上，渡過漢江和大同江後，在酷暑中行軍二十多天，行程兩千多里，最終於8月21日和28日到達平壤和左保貴、馬玉昆、衛汝貴等路大軍會合。

成歡、牙山之戰是中日陸軍的首次戰鬥，雖然規模不大，但影響不小。透過這個戰役，日本完全控制了朝鮮南部，解除了南部的後顧之憂，由此可以放心大膽的進攻平壤。在此役中，中國軍隊傷亡二百多人，日軍傷亡八十多人，總體來說，日軍要佔據一定的優勢。

隨後，日軍開始進軍平壤。當時的平壤，已有衛汝貴、馬玉昆、左寶貴、豐開阿四路大軍駐守，平壤之戰幾乎就是兩國陸軍在朝鮮的決戰，誰取勝即可以控制整個朝鮮半島。

葉志超、聶士成部大約有三千五百人抵達平壤後，清軍在平壤大概有一萬五千多人。而日軍也不斷向朝鮮增派部隊，9月上旬，進入朝鮮的日軍接近兩萬，在第五師團長野津貫道的率領下，先鋒部隊一萬六千人已經進抵平壤城外。9月15日，日軍分四路完成了對平壤的包圍。

再說守衛平壤的清軍，平時間各將領卻互不統屬，在日軍的大舉進攻前，才最後推葉志超為統帥。葉志超當年的確是淮軍猛將，上陣兇猛，個性暴烈，當年乾的就是刀口上舔血的營生，但因為多年不打仗，如今和大多數宿將一樣，早已是吃得膘肥體壯，人稱“葉大呆子”。

葉大呆子聽說日軍來攻，害怕平壤的後路被日軍從海上登陸後切斷，便又分兵數千駐守在安州、肅州和義州三地。想法固然不錯，但這樣使得駐守平壤的清軍人數減少到不足一萬人，在日軍的優勢兵力面前，平壤的防守又增加了困難。不過話說回來，日軍後來果然在元山登陸，抄襲了平壤後路。

平壤城的三面是石頭城牆，一面臨著大同江，本是易守難攻。9月15日，日軍分四路進逼平壤，並於當天凌晨發動了總攻擊。戰役首先在平壤南戰場進行，凌晨4點左右，日軍前隊進至大同江南岸名叫船橋裡的清軍橋頭堡陣地時，雙方立刻槍炮齊鳴，展開激戰。

進攻船橋裡的日軍有兩個步兵聯隊和一個炮兵聯隊，大約三千六百人；而防守的清軍是馬玉昆的毅軍和衛汝貴的盛軍各