牛莊之戰(zhàn)雖歷時(shí)一晝夜，卻是甲午戰(zhàn)爭(zhēng)以來(lái)最為慘烈的巷戰(zhàn)。對(duì)清軍來(lái)說(shuō)，是以弱抵強(qiáng)的殊死鏖戰(zhàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，日軍投入進(jìn)攻有步兵13個(gè)大隊(duì)、騎兵4個(gè)中隊(duì)，炮兵8個(gè)中隊(duì)、工兵3個(gè)中隊(duì)，合計(jì)11800余人，火炮59門。而防守的清軍為魏光燾武威軍六營(yíng)三哨和李光久老湘軍五營(yíng)二哨，共12營(yíng)5700人，不及敵半數(shù)，火炮更不足10門。

戰(zhàn)斗之初，武威軍以3300人獨(dú)力抗擊近四倍于己之?dāng)场Ｎ汗鉅c“以孤軍血戰(zhàn)，短衣匹馬，挺刃向前，督戰(zhàn)苦斗，三易坐騎”，“裹創(chuàng)蹀血”，表現(xiàn)十分出色。在主帥的感召下，許多將士負(fù)傷不下火線，堅(jiān)持英勇抗敵直至犧牲。連日人也不得不由衷贊道：“其能久與日軍交鋒者為武威軍，奮死決戰(zhàn)，力守至一晝夜，實(shí)清軍中所罕睹也。”李光久聞警后率老湘軍2400人回援，這時(shí)敵已攻入牛莊，但清軍仍“直前搏戰(zhàn)，兵已陷入死地，無(wú)不以一當(dāng)百”。這兩支新老湘軍面對(duì)強(qiáng)虜，毫無(wú)懼色，不惜肝腦涂地。其英勇無(wú)畏的愛(ài)國(guó)精神和慷慨壯烈的英雄氣概，足以動(dòng)天地而泣鬼神!但因眾寡懸殊，軍械不齊，遭受重大傷亡。魏光燾軍陣亡900余人，傷300余人;李光久軍“陣亡七百余人，內(nèi)受傷三百八十余名”，計(jì)陣亡1000余人，負(fù)傷700余人，被俘698人。營(yíng)、哨官傷亡幾盡，統(tǒng)帥魏光燾、李光久幸免遇難。日方記載謂，以優(yōu)勢(shì)兵力，“經(jīng)過(guò)一晝夜激烈巷戰(zhàn)，于五日才勉強(qiáng)占領(lǐng)牛莊”。“勉強(qiáng)”二字，實(shí)為新老湘軍英勇搏戰(zhàn)強(qiáng)敵的真實(shí)寫照。后人評(píng)論該戰(zhàn)，“湘軍雖敗，威名不挫”。

日軍為攻占牛莊，也付出傷亡達(dá)398人的重大代價(jià)，其中第5師團(tuán)斃命今田唯一少佐以下29人，傷將校8人、士兵109人;第3師團(tuán)戰(zhàn)死18聯(lián)隊(duì)中隊(duì)長(zhǎng)新保正大尉以下41人，傷佐藤正大佐以下將校6人、士兵196人，其中僅第18聯(lián)隊(duì)就戰(zhàn)死30人、傷174人。鑒于牛莊巷戰(zhàn)苦戰(zhàn)的教訓(xùn)，第1軍在4天后竟滅絕人性地火燒退守田臺(tái)莊民宅的清軍，致守軍遇難2000余人，田臺(tái)莊全歸烏有。牛莊庫(kù)存的毛瑟快槍1500余支、槍彈151萬(wàn)發(fā)、大小炮19門、火藥1648箱及馬匹衣糧等重要軍資，均被劫掠。清軍遺棄大炮24門，步槍1800余只，子彈39萬(wàn)余發(fā)，炮彈700余發(fā)，以及大批糧秣、馬匹和輜重。據(jù)日軍戰(zhàn)報(bào)，第3師團(tuán)俘獲軍官5人、兵213人、馬匹229人，繳獲抬槍13只、步槍1136支、炮10門、炮彈7000發(fā)、子彈22.6萬(wàn)、火藥55桶、旗101、刀53把、雜糧1376石、糙米593石、馬蹄銀36塊、銅錢75貫?zāi)俊５?師團(tuán)第21聯(lián)隊(duì)僅消耗子彈10333發(fā)、第22聯(lián)隊(duì)消耗9670發(fā)、騎兵第5大隊(duì)消耗500發(fā)。

3月4日夜，第3師團(tuán)長(zhǎng)桂太郎自北郊陣地進(jìn)入牛莊城內(nèi)，宿營(yíng)于米店;其所屬第5旅團(tuán)宿營(yíng)于牛莊城北郊，混城第6旅團(tuán)宿營(yíng)于牛莊城南。至零時(shí)30分，第3師團(tuán)向田莊臺(tái)進(jìn)犯，第5師團(tuán)向高坎一線集結(jié)，準(zhǔn)備與南路第2軍第1師團(tuán)會(huì)合后進(jìn)犯營(yíng)口，牛莊僅留守備隊(duì)。

牛莊失守的當(dāng)天，幫辦東征軍務(wù)吳大澄匆匆從駐地田莊臺(tái)經(jīng)大洼、雙臺(tái)子奔往石山站。“沿途潰勇絡(luò)繹，其勢(shì)已成瓦解”?？偙鴦?shù)元部“動(dòng)輒揮軍退遁，炮位全行拋棄”，吳元愷統(tǒng)帶的炮隊(duì)“未經(jīng)戰(zhàn)陣，亦相率而退”。吳大澄的弟子晏安瀾也隨軍連夜撤逃，“雪月相映，人馬相雜”，大有凄然之感。5日晨，駐營(yíng)口的宋慶主力也奉命撤至田莊臺(tái)，致?tīng)I(yíng)口告陷。是日，親軍中營(yíng)營(yíng)官洪貞祥向吳大澄建議：“倭人得牛莊，必不守，當(dāng)撲宋慶軍，且計(jì)海城之倭當(dāng)傾巢出矣。今夜乘虛返搗牛莊，必得手，誠(chéng)能奪歸牛莊，可長(zhǎng)驅(qū)直搗海城，縱未必克，倭必返顧，可紓宋慶之急，所謂出不意攻必救也”。這是一個(gè)很好的建議，吳大澄堅(jiān)決不聽(tīng)，由此失去了避實(shí)搗虛、奇襲牛莊的機(jī)會(huì)。吳大澄隨即得知牛莊失守，嚇得魂飛魄散，“棄冠脫劍”，連夜逃走，各將領(lǐng)之部亦不戰(zhàn)而潰。這樣，營(yíng)口失去與其互為犄角之勢(shì)，造成營(yíng)口守軍孤軍無(wú)援，田莊臺(tái)戰(zhàn)役的失敗結(jié)局早已注定。