1894年9月15日清日在朝鲜平壤发生了首次大规模陆上战争。当时驻守平壤的清军共三十五营，一万七千人；进攻平壤的日军有一万六千多人，双方兵力旗鼓相当。
战斗在三个战场同时展开：其一为大同江南岸战场。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。太原镇总兵马玉崐督队英勇抗击，日军官兵死伤惨重，无力再战，大岛义昌负伤，只得下令退却，午后二时全部撤离战场。
其二为玄武门外战场。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，亲燃大炮轰敌，官兵感奋，英勇杀敌。激战中，左宝贵不幸中炮牺牲，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。日军企图向城内推进，遭到清军阻击，只得退守玄武门。
其三为城西南战场。晨七时，野津道贯中将亲率日本第五师团本队，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。此时对清军来说，战事尚有可为，但清军总统（总指挥）叶志超贪生怕死，于午后四时树白旗停止抵抗，并下令全军撤退。六天里，清军狂奔五百里，于21日渡鸭绿江回国。
清政府此时并不清楚朝鲜战场上的实际战况，只是从叶志超的军报中得到一些不真实的信息，在陆上战争失败的第二天，李鸿章命北洋海军提督丁汝昌带领北洋舰队主力护送大约4000人的陆军前往鸭绿江口的大东沟附近海岸登陆，护送的路途倒是未出现任何意外。
在出发之前李鸿章就考虑到会有可能再度碰上日本的联合舰队，犹其是在日海军实力大增的情况下，故就吸取了上次丰岛海战的教训，索性一次把整个北洋舰队的主力都给派了出来，就连当初水师会操时留下来的广东水师木壳巡洋舰“广甲号”也不例外，从这点上来说对日本人的行动他也并不是没有任何察觉，就像这次护送陆军的行动，在出发之前就有收到日本人可能已经获悉了这次计划，护送的北洋舰队也许会有一定的危险。
但是作为北洋大臣的李鸿章此时内心里也是极为矛盾的，一方面他并不想真的同日本正面对战，另一方面他也没有把握北洋舰队真的能战胜日本海军，这些年舰队状况如何他心里也并不是没数，想再增加北洋舰队的实力无疑是不可能的，唯一想到的办法就是调广东、福建两水师主力加入北洋，可是这已经被证明是行不通的事情，光绪就曾下令南洋海军，调四艘军舰到北方，加强北洋海军的实力。结果，刘坤一也好、张之洞也好，都不同意，说我们这帮人不行，到那去，也就充当炮灰而已，因此拒不奉行光绪的旨意。
其实这时的南洋海军是清国仅次于北洋舰队的水师舰队，共拥有巡洋舰6艘，战力虽不是特别强大，却也不是可有可无的那种。如调往北洋的确会给北洋舰队的整休实力带来一定的增强，可惜南洋大臣因在与政见和李鸿章不合以及自保的前提下，拒绝了光绪的调舰旨意。无奈之下，李鸿章就只好下令北洋舰队主力单独面对日本，却又严令海军提督丁汝昌如中途遇到日本海军，应尽量避免同日交战，只要以威吓的模式阻退对方即可，可笑的是这道命令根本不适用在战争中的北洋舰队身上。一味的消极避战最终还是造成了恶果让整个国家来承受。
而事实上，李鸿章这前得到的情报虽然并不完整但却实是一份真实的情报，就在北洋海军离开威海卫军港前往大连湾会合四艘运兵船的第二天，日本海军联合舰队就收到了日本侵朝陆军发来电报，告知平壤之战中从大同江清军一艘船中搜到一封信。此信是平壤守将写给清军铭军统领刘盛休的，日军由此获悉，大孤山、大小鹿岛(鸭绿江口西南大东沟附近)可能会有大量中国军队登陆。几乎与此同时，日本驻朝鲜公使大鸟圭介也发报指出，中国军队要取道海路运兵，从大鹿岛一带登陆。
北洋海军根本不知道已经泄露了出航的情报，还在按照原定计划在进行着陆军的运输和护航，于是就发生了这样的状况，中国军舰还没出航，日本海军已经决定派遣舰队前往大东沟出战。
在中朝界河鸭绿江入海口处，一个大型冲积岛屿将入海口分为东西两侧。西侧入海口虽然比东侧狭窄得多，河道却比较畅通，甚至还在中国一侧形成了一个小型避风港——大东港，即今天丹东港，这个出海口就被称为大东沟。
16日上午北洋舰队就到达了预定地点实施陆军上岸，却由于选定的地点为朝鲜的大东港，而大东港毕竟是浅水港，运兵船只能在外海依靠小船将人员物资卸载后转运登岸。北洋大臣李鸿章虽然对此早有叮嘱，但边境中国官员竟相互掣肘，导致派遣的民船严重不足，物资、人员登岸极为缓慢。
丁汝昌见此情影就将北洋海军主力舰队停泊在大东沟西南12海里左右的小鹿岛附近以保护登陆舰的退路。而在大东沟口，由“平远”和“广丙”两舰直接护卫着登陆船