全州和议达成以后，朝鲜政府要求清日两国撤兵，但清朝要求日本军队先撤兵。大鸟圭介也向清廷驻朝大臣袁世凯口头表示撤兵。然而日本援军反而不断增多，直至10000多人，果然，大鸟圭介开始不断挑衅，一会儿否认朝鲜是清朝藩属国，一会儿又提出中日两国一道“协助”朝鲜“改革”内政。清朝和朝鲜都严正驳斥和拒绝了日本的这些无理要求。但日方的目的已经达到——它一面使自己的军队以“协助朝鲜改革内政”为名赖在朝鲜不走，一面又拖住了驻朝清军，为战争的爆发创造了条件。同时，日本也终于找到借口，挑起甲午中日战争。
1894年7月期间，日本发动战争的阴谋已经愈发明显，中国国内舆论和清军驻朝将领纷纷请求清廷增兵备战，朝廷里也形成了以光绪帝载湉、户部尚书翁同龢（光绪帝老师）为首的主战派（帝党），然而慈禧太后并不愿意其六十大寿为战争干扰，李鸿章为了保存自己嫡系的淮军和北洋水师的实力，也企图和解。这些人形成了清廷中的主和派（后党）。李鸿章明知日本的狼子野心，却并未认真备战，而是一味寄希望于美、英、俄等欧美列强调停。由于前述的各国利害关系，美、英、俄只是对日本表示“谴责”而已，调停均告失败。
1894年7月23日凌晨，日本军队突袭汉城王宫，挟持朝鲜国王李熙（朝鲜高宗），解散朝鲜亲华政府，扶植国王生父兴宣大院君李昰应上台摄政。日本嗾使朝鲜亲日政府断绝与清朝的关系，并“委托”日军驱逐驻朝清军。控制了朝鲜政府后，1894年7月25日（农历甲午年六月二十三日），日本不宣而战，在朝鲜丰岛海面袭击了北洋水师的战舰“济远”、“广乙”，丰岛海战爆发，海战中日本联合舰队第一游击队的“浪速”舰悍然击沉了清军借来运兵的英国商轮“高升”号，制造了高升号事件。至此日本终于引爆了甲午中日战争。
1894年8月1日（光绪二十年七月初一），中日双方正式宣战。清朝在其宣战诏书中指出朝鲜历来是清朝的附属国，清朝是应朝鲜政府的要求出兵的，相反日本“不遵条约，不守公法，任意鸱张，专行诡计，衅开自彼，公理昭然”，令清朝忍无可忍，因此“着李鸿章严饬派出各军，迅速进剿，厚集雄师，陆续进发，以拯韩民于涂炭。”日本明治天皇睦仁在宣战诏书中则针锋相对，声称“朝鲜乃帝国首先启发使就与列国为伍之独立国”，声称其开战原因是“帝国于是劝朝鲜以厘革其秕政……朝鲜虽已允诺，清国始终暗中百计妨碍……更派大兵于韩土，要击我舰于韩海，狂妄已极。”表示其目的是“使朝鲜永免祸乱”、“维持东洋全局之平和”、“宣扬帝国之荣光于中外”，日本的这些无理借口和诡辩之辞都充分体现了这场战争的非正义性质。
这时在清廷内部，以光绪帝为首的主战派占上风。时年慈禧太后六十岁，她盼望从速结束战争，以免耽误她大办庆典，因此倾向和议，但迫于清议，一时尚不敢公然主和。中日甲午战争主要分为以下三个阶段进行：
第一阶段
赴朝中国军队在车站与亲人话别
1894年7月25日至9月17日
在此阶段中，战争是在中国境外的朝鲜半岛及黄海北部进行，陆战主要是平壤战役，海战主要是黄海海战。1894年7月下旬，中日两军在朝鲜境内开战。清军在丰岛海面被日军偷袭之后，很快也被在陆上的成欢驿的日军偷袭（详见成欢之战），由于朝鲜政府已被日本控制，叶志超、聂士成等部驻牙山的清军被迫绕道汉城，北撤到朝鲜北部重镇、平安道首府——平壤。毅军以分统马玉昆率五营一队（约2100人），与淮军盛字军以及奉天的奉字练军、盛字练军一起，构成了四大军29营，于8月先期入朝，在平壤与从牙山退回的叶志超、聂士成部汇合，朝廷命叶志超为驻平壤各军总统。
平壤之战发生，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。而且清军还得到朝鲜人民的支持。当时虽然朝鲜政府被强行拉到日本阵营，但朝鲜的平安道观察使闵炳奭积极协助清军作战，甚至连日本推上台的傀儡大院君李昰应都暗中给清军传递情报。可惜清军并未充分利用这些优势，由于其主帅叶志超指挥失误和临阵脱逃，导致清军失败，以至于影响了整个战局。
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，日军遂于顺利完成了对平壤的包围。1894年9月15日，战斗在三个战场同时展开：其一为大同江南岸（船桥里）战场。其二为玄武门外战场。其三为城西南战场。在大同江南岸战场，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。清军分兵抗拒，重创日军第9旅团。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。但随即遭到清军的步炮协同夹击，再遭重创，这一仗日军遭受了重大伤亡，据《明治廿七八年日清战史》公布的数字，“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，因此集中了优势兵力，由立见尚文少将的第十旅团（又称朔宁支队）和佐藤正大佐的第十八联队（又称元山支队）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。此时，军总统（总指挥）叶志超贪生怕死，在战局胶着的情况下，竟于午后四时树白旗停止抵抗，并下令全军撤退。日本便在清兵的退路上设下埋伏。当天雨夜，撤退的清军中伏，阵脚大乱，死亡近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，一路逃至鸭绿江边，于21日渡鸭绿江回国。日军一路高歌猛进，占领朝鲜全境。
甲午中日战争
黄海海战发生于1894年9月17日，即平壤陷落的第三天，日本联合舰队终于在鸭绿江口大东沟附近的黄海海面挑起—场激烈的海战，这是甲午战争中继丰岛海战后第二次海战，也是中日双方海军一次主力决战。这场战役发生于鸭绿江口大东沟（今辽宁省东港市）附近海面。9月15日上午，护送4000余名入朝援军到朝鲜。返航后在大东沟遭遇日军阻截，战斗由此爆发。日本海军在大同江外海面投入战斗军舰则有12艘，包括其全都精华，几乎可以说是倾巢出动。中午开战后，北洋舰队重创日本比叡、赤城、西京丸号诸舰，但北洋舰队中扬威、超勇二舰亦受重创。
黄海海战过程：1894年9月15日上午，北洋舰队的主力，计军舰10艘，附属舰8艘，在丁汝昌率领下到达大连湾。
凌晨1时，铭军的十个营共四千人分乘五艘运兵船，向鸭绿江口的大东沟进发。
中午，舰队抵达大东沟（今辽宁省东港市），到次日早晨，军队全都登陆。
9月17日上午8时，运兵船卸载完毕。
9时，北洋水师定远号旗舰上挂出龙旗开始返航。
10时23分，日本联合舰队第一游击队率先发现了北洋水师。便挂出“东北方向发现三艘以上敌舰”的信号
旗。
10时30分，北洋水师镇远舰桅楼上的哨兵看到西南方向海面上有几簇黑烟，发现日本舰队。丁汝昌随即命令各舰升火、实弹，准备战斗。
12时05分，日本联合舰队第一游击队在先，本队在后，呈单纵阵，接近北洋水师。
12时20分，北洋水师在行进中由双纵阵改为横阵，旗舰定远位于中央，其余各舰在其左、右依次展开，舰队呈楔形梯队。同时丁汝昌还发出命令：“各小队须协同行动；始终以舰首向敌；诸舰务于可能之范围内，随同旗舰运动之。”
12时50分，双方舰队相距5300米，北洋水师旗舰定远舰首先开炮。联合舰队第一游击队在距北洋水师5000米处即向左转弯，航向北洋水师右翼。联合舰队航向北洋水师右翼，冒险将舰队暴露于北洋水师阵前。十秒钟后，镇远舰也发出炮弹，紧接着，北洋舰队各舰一齐发炮轰击。三分钟后，日本旗舰松岛舰也开始发炮还击。
甲午风云
12时53分，联合舰队旗舰松岛开始发炮还击。定远主桅中弹，信号索具被炮火所毁（一说因战船老朽发炮时震塌飞桥），在飞桥上督战的丁汝昌身负重伤。
刹时间，双方各舰百炮一齐怒放，硝烟弥漫，海水沸腾。
开战之初，双方的力量对比如下：
名称火炮/门鱼雷发射管/架总排水量/吨总兵力/人平均航速/节
北洋水师 195 55632100 2126 10.2
日本联合舰队268 568 40840 3916 14.5
其中，日本第一游击队平均航速达19.4节。另据英国海军年鉴统计，当时速射炮的发射速度是原后装炮的六倍，由此计算，日本舰队的火力实际上相当于北洋舰队的三倍。依航行次序，日舰配备情况如下：
