等旅顺总兵徐邦道带领13000余名原旅顺守备军开赴到鸭绿江防线，使得鸭绿江两岸的清军总兵力达到了45000多人。
让负责鸭绿江两岸防线的黑龙江将军依克唐阿、东北练兵大臣张锡銮和北洋军务帮办宋庆3人松了一口气，至少在人数上不比日军在朝鲜的两个师团4万人少了！
最后3人商定，由东北练兵大臣张锡銮带领1万淮军精锐驻守鸭绿江北岸朝鲜的新义州，依克唐阿和宋庆带领35000人驻守南岸，分守三路。
南岸由总兵马金叙率领3000人守虎耳山为前锋，总兵聂士成率领3000人守栗子园为接应，宋庆所部4000精锐淮军与总兵刘盛休所部精锐4000淮军驻九连城，是为中路。
依克唐阿带领1万人分守宽甸、安平河口、长甸各隘，为东路。
总兵聂桂林、总兵徐邦道等11000人，分守安东县、大东沟、大孤山，为西路。
并且从旅顺基地抽调了6艘小型炮舰，守卫鸭绿江。
但是依克唐阿、张锡銮和宋庆不知道此时不知道在朝鲜南部的釜山，日本人正日夜不停的往釜山运送部队和补给。
本来日本害怕北洋水师的军舰封锁日本与朝鲜之间的海路通道，就雇佣了大量的英国运输船来运送部队，可是发现北洋水师的军舰根本没有来日本和朝鲜之间的海峡转悠，日本人马上把自己本国的运输船，也加入到了运送部队的行列中。
日本常备陆军第二师团、第六师团和新建立起来的第七师团、第八师团、第九师团、第十师团，一共6个师团，14万日本陆军，在大清不知道的情况下，就登陆到了朝鲜，使得在朝鲜的日军达到了8个师团16万人。
10月20日，日军突然以常备第二师团、常备第三师团、新建第七师团、新建第八师团，4个师团8万人突袭鸭绿江北岸的新义州。
东北练兵大臣张锡銮带领1万淮军精锐依靠新义州坚城险关，和日军4个师团的优势兵力奋战了两昼夜，终因寡不敌众，被日军攻破新义州。
期间驻守南岸的宋庆，看到日军进攻新义州，马上派遣驻守九连城的总兵刘盛休所部精锐4000淮军通过浮桥过江支援新义州，但是刘盛休所部被日军炮火所阻，浮桥被炸断，乘坐渔船又被日军炮火击毁多艘，终没有成功过江支援。使得新义州1万淮军精锐失去后援，新义州被日军占领，1万淮军精锐，战死5000多人，被俘2000人。不过因为新义州守军的顽强抵抗，使得日军也损失了近4000人。
东北练兵大臣张锡銮带领着守卫新义州清军余部3000人向鸭绿江南岸撤退时，因为浮桥被炸，只好突围到鸭绿江上游，乘坐渔船才逃回鸭绿江南岸，这时张锡銮一清点人数，才发现所部已经不到2000人了。
这时候清军才知道日本已经向朝鲜增兵，日军在朝鲜已经有了十几万的兵力。鸭绿江防线清军剩余的不到4万人，面对江对面的十几万日军，实力悬殊，鸭绿江防线岌岌可危。
这时候朝廷和李鸿章顿时惊恐万分，后悔没有让北洋水师切断朝鲜和日本的海路通道，让日本把十万大军运送到了朝鲜。
朝廷和李鸿章马上从全国调兵，准备支援鸭绿江，可惜日本人没有给他们时间，在朝鲜新义州丢失的第三天，日本陆军在没有海军的掩护下开始向鸭绿江防线进攻。
日本人乘坐渔船、舢板一切可以使用的工具，从清军守卫的三个渡口强行渡江。在鸭绿江南岸清军的炮火和枪口下，渡江的日军损失惨重，6艘北洋水师的小型炮舰也大开杀戒，整个鸭绿江面都被血色染红了。
整个白天日军只阵亡就有3000人，但是也没有冲过鸭绿江。
当晚深夜日军趁夜继续强渡鸭绿江，奋战了一白天的清军虽然也加强了晚间的防守，还是让日军登上了鸭绿江南岸安平河口，清军组织精锐部队对登陆的日军进行攻击，但是没有成功，越来越多的的日军登陆到南岸。
第二天清晨，整个鸭绿江岸边的清军溃散，日军取得鸭绿江南岸3个渡口的控制权，开始向南岸运兵。
北洋水师的6艘小型炮舰，看到自己的陆军溃败，并没有马上撤退，继续用船上的57毫米速射炮轰击日本的运输船，给日本陆军带来了很大的损失，一直到日军用火炮击沉了2艘小型炮舰，剩下的4艘炮舰才离开，顺着海岸线向旅顺撤去。
此时被日本大本营任命为鸭绿江战役司令官的山县有朋面色铁青的看着远去的4艘小型炮艇久久无语，他身边的一位大佐对山县有朋问道：“司令官，为什么不让海军派出小型军舰来支援我们过鸭绿江，鸭绿江大型军舰进不来，北洋水师的主力军舰不可能进入鸭绿江！联合舰队不是有很多小型炮艇吗？难道帝国的海军连大清的这些小型炮舰也不敢对战了吗？”
山县有朋摇了摇头：“藤野君！不是大日本的海军不敢出战！而是我根本没有叫海军来支援我们！”
藤野大佐疑问道：“司令官，为什么没有叫海军支援，这样我们可以减少很多损失！也许昨天我们就占领南岸渡口了！”
山县有朋语重心长的对藤野大佐道：“藤野君！你要知道，大日本陆军和海军争斗由来已久，现在海军在前不久的海战中大败于北洋水师。而我们陆军却连续取得了成欢之战、平壤之战和刚刚新义州之战的胜利！我们陆军现在又独自突破了鸭绿江防线，海军的那些笨蛋将会被我们大日本陆军的光辉战绩衬托的更加无能！我不叫海军支援，虽然伤亡多了一些，但是为了我们大日本陆军的整体利益，我认为还是值得的！”
藤野大佐点头道：“司令官阁下英明！现在海军的那些混蛋，已经在我们陆军面前抬不起头了！”
日军在渡过2万人后，没有等待其余的日军，就向虎耳山、九连城一线进攻。
总兵马金叙率领3000人守虎耳山，总兵聂士成率领3000人守栗子园，面对日军的优势兵力，给予日军大量杀伤。可惜坚持了不到2天，终因寡不敌众，阵线失守，总兵马金叙以身殉职，总兵聂士成带着不到2000的残兵突围而去。
宋庆所部4000精锐淮军和总兵刘盛休所部精锐4000淮军在九连城对日军的进攻顽强抵抗，可是随着虎耳山的失守，日军在虎耳山架上大炮，猛烈轰击九连城，把九连城的城墙都轰塌了，随即日军从城墙的缺口冲进了九连城。
淮军和日军在九连城内展开了惨烈巷战，最后宋庆所部4000精锐淮军和总兵刘盛休所部精锐4000淮军大部分战死，北洋军务帮办宋庆亲自拿着大刀带着自己的亲兵冲在第一线和日军进行白刃战，不幸被流弹击中头部，战死沙场。
总兵刘盛休在宋庆战死后，继续组织淮军对日军在九连城内进行巷战，最后带着百余名淮军被日军围在一处民房中，弹尽粮绝后日军派人劝降，刘盛休面对日军的劝降冷笑了一声，拔出佩剑自杀殉国！刘盛休的十几名亲兵，看到刘盛休自杀殉国，同样用刀割断了脖子。剩余的不足百人的淮军被日军俘虏。
随着九连城两位将领的殉国，九连城内的清军少部分突围逃走，大部分放下了武器，被日军俘虏。
清军中路防线被攻占后，日军又相继攻占了东路的宽甸、安平河口、长甸各隘，西路的安东县、大东沟、大孤山。
依克唐阿带领残兵和总兵聂桂林、总兵徐邦道带领的残兵汇合后，带着不足万人的清军向西面的沈阳逃去。
大清的鸭绿江防线全面崩溃，整个鸭绿江两岸的45000清军，死亡超过2万人，被俘1万余人，被日军缴获了大量的武器弹药和各种物资。
因为清军的抵抗，日军也付出了不小的代价，伤亡近万人。
至此战火烧到了大清的疆土上！