作戰(zhàn)計(jì)劃獲得明治政府批準(zhǔn)，日軍大本營(yíng)將原有軍隊(duì)改編，組成“山東作戰(zhàn)軍”，以陸軍大將大山巖為司令官，下轄第二師團(tuán)(包括第三旅團(tuán)和第四旅團(tuán))、第六師團(tuán)(包括第十一旅團(tuán))和混成旅第十二旅團(tuán)，再加上軍兵站部等，總兵力達(dá)到25000人，日軍裝備、素養(yǎng)極高。1895年(光緒二十一年)1月20日，以大山巖為司令官的日軍在聯(lián)合艦隊(duì)25艘軍艦、16艘魚雷艇的掩護(hù)下，進(jìn)攻威海衛(wèi)東南10余里處的榮成。

清軍僅在煙臺(tái)以東的部隊(duì)就有43營(yíng)，21000多人，但清軍陸軍缺乏訓(xùn)練、裝備落后，而且駐扎分散，戰(zhàn)斗力低下。榮成縣并無軍隊(duì)駐守，知縣楊承澤因海防吃緊，下令縣內(nèi)士紳籌辦民團(tuán)，稱榮成縣海防總團(tuán)，但是隊(duì)伍沒有槍支，每人手持一根長(zhǎng)矛，操練時(shí)各隨鼓點(diǎn)舞動(dòng)，如同演戲一般。

日軍艦曾經(jīng)佯攻炮轟登州城，吸引清軍注意力，沒想到清軍根本沒有能力應(yīng)付佯攻，日軍佯攻的牽制作用竟可悲地沒有起效，日軍登陸，登州守將則從倉(cāng)庫里拖出一門名為“鎮(zhèn)海侯”的古董鐵炮，而這個(gè)古董竟然是三百年前的戚家軍所鑄造。日軍見佯攻不成便回軍撤退，被山東官員看作是古代神器發(fā)揮了作用，把倭寇嚇逃跑了。

日軍兵不血刃地占領(lǐng)了榮成縣城，在榮成的電信局里接到威海的一封電報(bào)，詢問日軍登陸情況，日本技師回電：“沒有一個(gè)日本人?！彪S即切斷了煙臺(tái)和威海之間的通信電線。潰敗下來的清軍逃至榮成縣城外，見大門緊閉，便繼續(xù)蜂擁西去。守城兵士見狀已經(jīng)嚇破了膽，也打開城門西逃。眼見大勢(shì)已去，楊承澤跑到城里躲了起來，幾天后逃往濟(jì)南。

威海衛(wèi)通向榮成的道路，可分為從崮山-河?xùn)|村-鮑家村-三官?gòu)R-溫泉寨-龍家村一線靠近海邊的北路，稱威海大道;從羊亭集-虎山-溫泉湯-橋頭集-埠柳集一線的南路，稱為芝罘大道，至今這兩條路仍然是威海至榮成的交通要道。

1895年農(nóng)歷大年初一，即西歷1月25日，日軍全部登陸算起，沿著芝罘大道的方向向威海挺近，沿途僅遇到微弱抵抗。1月30日，日軍對(duì)威海的南幫炮臺(tái)發(fā)起了總攻。不到一天的時(shí)間，南幫的陸路炮臺(tái)和海岸炮臺(tái)陸續(xù)失守，其中的陸路摩天嶺炮臺(tái)被日軍占領(lǐng)后，用俘獲的大炮調(diào)頭轟擊我方陣地。陸軍少將大寺安純?cè)诠ハ履μ鞄X炮臺(tái)、讓隨軍記者擺拍時(shí)，被北洋水師軍艦的精準(zhǔn)一炮送上了西天。

日軍占領(lǐng)威海南幫之后，本想從海邊大道直搗威海衛(wèi)城，但受北洋艦隊(duì)的炮火封鎖，繞道西路進(jìn)攻威海衛(wèi)。中國(guó)守軍在極為有利的情況下，又主動(dòng)撤退，日軍隨即轉(zhuǎn)敗為勝。清軍撤退軍官雖被正法，但威海衛(wèi)城內(nèi)已無清軍。

在威海衛(wèi)的東北方向，還有北幫炮臺(tái)，由于守將戴宗騫御兵無方，防守兵士幾乎逃散殆盡，實(shí)際上已無兵可守。北幫炮臺(tái)被日軍攻占。威海衛(wèi)陸地全失，劉公島成為孤島，北洋艦隊(duì)處于日本海陸軍的合圍之中。

30日，日軍進(jìn)攻南幫炮臺(tái)，聯(lián)合艦隊(duì)也從海上封鎖港口，正面炮擊威海衛(wèi)。30日下午南幫炮臺(tái)失守，統(tǒng)領(lǐng)劉超佩逃至北岸。北幫炮臺(tái)失守，北洋艦隊(duì)陷于日陸、海軍的夾擊之中。

1895年2月3日，日艦及占據(jù)南幫炮臺(tái)的日軍水陸合擊北洋海軍，“定遠(yuǎn)”中雷后擱淺，不久自毀，“來遠(yuǎn)”、“威遠(yuǎn)”、“寶筏”等相繼沉沒，擅自逃跑的12艘魚雷艇，皆被俘。日旗艦“松島”受重創(chuàng)，沉毀魚雷艇5艘。北洋海軍內(nèi)的外國(guó)顧問英國(guó)人馬格祿、美國(guó)人浩威等，勾結(jié)部分貪生怕死清軍將領(lǐng)，公開威脅海軍提督丁汝昌投降。丁汝昌在得到陸路增援無望密報(bào)后，令各艦同時(shí)沉船，以免資敵，遭到抵制，旋又令剩余艦船拼死突圍，也無人執(zhí)行。

1895年2月2日，日軍占領(lǐng)威海衛(wèi)。

甲午戰(zhàn)爭(zhēng)后，山東遭遇到了一場(chǎng)極大的水災(zāi)。12個(gè)州縣，18625個(gè)村莊受災(zāi)，黃河在山東境內(nèi)多處決口，人民流離失所。這僅僅只是為甲午中日戰(zhàn)爭(zhēng)“還賬”的一個(gè)開始而已?；蛟S對(duì)于大多數(shù)人來說，天降大雨的“天災(zāi)”與那場(chǎng)恥辱的戰(zhàn)爭(zhēng)毫無瓜葛，但是對(duì)于真正的學(xué)者來說，二者關(guān)系頗為緊密。

在1894年甲午中日戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)之前，李鴻章接連調(diào)動(dòng)兵馬進(jìn)入朝鮮。山東巡撫李秉衡加強(qiáng)了威海衛(wèi)一帶的防御建筑修建，又從山東的黃河防汛營(yíng)中抽掉了一部分兵力，而這也為后來的水災(zāi)埋下了伏筆。及至今日，盡管史學(xué)界對(duì)于李秉衡“愛國(guó)”還是“賣國(guó)”依然爭(zhēng)論不休，但是對(duì)于其抽調(diào)河務(wù)營(yíng)參加甲午戰(zhàn)爭(zhēng)卻一致認(rèn)為是“昏招”。常年從事黃河防汛工作的河務(wù)營(yíng)，并不善于征戰(zhàn)，與其說他們是戰(zhàn)斗人員不如稱其為工程兵。因此，他們?cè)诒痪砣爰孜鐟?zhàn)爭(zhēng)之后，并沒有起到多大的正面作用，其戰(zhàn)斗力低下且容易被擊潰的特征，卻給其它作戰(zhàn)部隊(duì)帶來了負(fù)面影響。更在之后削弱了山東的防汛力量。

甲午戰(zhàn)爭(zhēng)之后，李秉衡將河務(wù)營(yíng)重新進(jìn)行了調(diào)整和補(bǔ)充，但黃河各堤段已經(jīng)有一年多沒有進(jìn)行養(yǎng)護(hù)了，更為重要的是，甲午戰(zhàn)爭(zhēng)也耗盡了山東原本就微薄的庫存糧草和白銀。牽一發(fā)而動(dòng)全身，有學(xué)者統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，從1894年到1899年6年的時(shí)間里，山東連年發(fā)生水災(zāi)、旱災(zāi)和蟲災(zāi)，而其中很大一部分原因，就是來自于那場(chǎng)失敗的戰(zhàn)爭(zhēng)造成了黃河治理的頹廢。