烈对射。一时，枪炮齐鸣，震耳欲聋。
聂士成身先士卒，冒着枪林弹雨，指挥战斗。
由于清军右翼阵地火力薄弱，一号堡垒很快被日军攻占。聂士成急调左翼数百人支援，日军则倾全部火力拦截，援军受阻。仅20分钟后，右翼二号堡垒亦被攻陷。
不久，因左翼阵地失守，清军被压缩在成欢驿街道附近，四面受敌，聂士成不得已率众撤退。
成欢失陷，公州亦不可守，为避免与日军相遇，叶志超，聂士成率军绕经汉城东部，与左宝贵、卫汝贵等驻守平壤的清军主力会合。
平壤之战是双方陆军首次大规模作战。
当时驻守平壤的清军共三十五营，一万五千人；进攻平壤的日军有一万六千多人，双方兵力旗鼓相当。
平壤城的地势也非常险要，易守难攻。
当时，日军分四路围攻平壤，兵力分散，由于李鸿章“先定守局，再图进取”的作战方针以及清将叶志超的胆小昏聩，左宝贵等人攻打日军的行动不断遭到叶志超的阻挠，故日军顺利完成了对平壤的包围。
1894年9月15日晨三时，日军第九混成旅团在大岛义昌少将的指挥下，首先向大同江南岸清军发起进攻。
日军中、右两队司令官武田秀山中佐和西岛助义中佐拼命督战，攻陷了左右两翼的堡垒，但遭到清军的步炮协同夹击，伤亡惨重，将校以下死者约一百四十名，伤者约二百九十名，中队长级大尉军官被击毙四名，少尉军官被击毙二名，第9混成旅团长大岛义昌少将、第21联队长西岛助义中佐、炮兵第5联队第3大队长永田龟少佐均被击伤。
玄武门为日军的主攻方向，由立见尚文少将的第十旅团和佐藤正大佐的第十八联队担任主攻。
高州镇总兵左宝贵登玄武门指挥，激战中，左宝贵中炮牺牲，其部下三位营官也先后阵亡，午后二时玄武门遂被日军攻陷。日军向城内推进，遭到清军的奋力抵抗，只得退守玄武门。
在城西南战场，野津道贯亲率日本第五师团本队，于晨七时从平壤西南用炮火掩护步兵冲锋，清军马队进行反击。至中午，野津道贯见难以得手，下令暂停攻击，退回驻地。
在战局胶着的情况下，清军总指挥叶志超贪生怕死，竟于午后四时竖白旗停止抵抗，并下令全军撤退。
当天雨夜，撤退的清军遭到日军伏击，阵脚大乱，死亡2000人，被俘500余人。
平壤之战，以清军大败告终。
以后6天中，清军狂奔五百里，逃至鸭绿江边，于21日渡鸭绿江回国。
日军一路高歌猛进，占领朝鲜全境。