时间到了8月中旬，朝鲜平壤一带，清朝和日本双方已经做完了大战前的最后准备。
平壤原是朝鲜旧都，是朝鲜北部水陆交通枢纽和战略重镇，位于大同江西岸，山环水抱，形势险要，城墙高大坚固。
共有城门六座：南为朱雀门，西南为静海门，西北为七星门，北为玄武门，东为长庆门，东南为大同门。玄武门跨牡丹台山修筑。
驻守平壤的清军共三十五营，一万七千人，大部分都可以算的上是淮军最精锐的部队，总共划为四个防区：城北防区由左宝贵所部奉军和丰升阿所部盛军等驻守；城西防区由牙山军驻守；城南防区由卫汝贵所部盛军和毅军之一部驻守；城东南大同江东岸防区由马玉昆所部毅军驻军；叶志超坐镇城内，居中调度。
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。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。
日军后续部队还在向朝鲜运送之中，使得进攻平壤的日军只有一万六千多人，双方兵力旗鼓相当。在朝鲜的日军决定将1.6万日军分作四路进攻平壤。
具体部署是：陆军少将大岛义昌率新得到补充的陆军第九混成旅团5000日军由汉城出发，沿大道指向平壤东南，从正面进攻；野津道贯率兵5000渡大同江下游，进攻平壤西南；陆军少将立见尚文率兵2000渡大同江进攻平壤东北。陆军大佐佐藤正率兵3000自元山登陆，攻平壤北部，截断清军后路。
在平壤城内的清军指挥部，得知日军兵分四路，总兵左宝贵对着叶志超说道：“日军分四路围攻平壤，兵力分散，我们正好可以集中兵力歼灭其一路日军！”
马玉昆和聂士成等清军将领也认为可以主动出击，攻打日军。
但是叶志超却对着清军将领们说：“李鸿章大人吩咐过，要先定守局，再图进取，所以我军首要任务是守住平壤城！”
左宝贵等将领继续劝叶志超，希望趁着日军分兵，攻打日军。
但是叶志超全然不顾清军其他将领的建议，左宝贵等人攻打日军的行动不断遭到叶志超的阻挠。9月13日，一万六千多人的日军，按照原定计划顺利完成了对平壤的包围。
战斗在三个战场同时展开：其一为大同江南岸战场。14日早晨3点，日军陆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