事实上，北洋大臣李鸿章采取保守的战略，既有其对实力对比的现实分析，也有当时中国海防思想不成熟、不完善的根源。应该说，李鸿章对当事双方战力的估计是比较准确的。海军多年未曾增加新舰，也没有购买新式火炮，其技术已经逐渐落后。自琅威理去后，舰队的训练也江河日下，加之贪墨盛行，保养低劣，内争不断，北洋海军的真实战力已经堪忧，久历宦海的李鸿章是不可能不知道的。以这样一支虽然看起来实力强劲的力量与新兴的日本舰队争衡海上，结局如何殊难逆料。而一旦战败，二十年的心血，朝中的攻讦，更有国运的危亡，都不可能不压在他这个主政的北洋大臣的身上。在他看来，海军出战必有伤损，无疑对自己的实力造成打击，远不如保持一种现实存在，实现战略上的威慑以震慑日本更为现实可行，而且也可以为和谈留下一个有力的砝码。
另一方面，整个清廷从上至下也没有任何人对于近代海防有一个明确而根本的认识。尽管到1889年时，中国海军拥有战舰6万吨，规模为亚洲第一、世界第九，却没有认识到近代海军的根本意义和海军应用的根本战略，对于采用沿海防御还是外线进攻没有一个基本的、明确的战略定位。
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大海战（5）
鸦片战争给予了当时的清朝廷重大的冲击，数目庞大的旧式水师连对手的少数二线旧式船舰也无法抵挡，因而被迫形成了“守外洋不如守海口，守海口不如守内河”的陆防思想。然而，这一思想本是建立海上力量在技术、战术上绝对落后的不得已选择，却影响了后来的几代当权者。甚至李鸿章也认为：“我之造船，本无驰骋域外之意，不过以守疆土、保和局而已。”始终没有认识到制海权对于有漫长海岸线的沿海国家的重要意义。而北洋舰队的保守避战的根源大概也就出在这里。
而日本方面的战略考量却与之截然不同。仅以日本频繁活动于烟台、威海的间谍宗方小太郎向国内发回的第11号报告为例：
今日之急务，为以我之舰队突入渤海海口，以试北洋舰队之勇怯。彼若有勇气，则出威海、旅顺作战。彼若不出，则可知其怯。我若进而攻击威海、旅顺，则甚为不利，应将其诱出洋面，一决雌雄。……根据鄙见，我日本人多数对于中国过于重视，徒然在兵器、军舰、财力、兵数等之统计比较上断定胜败，而不知在精神上早已制其全胜矣。
连一个间谍也能有如此的评判，还能说当时的清朝廷败得偶然么？
如果说李鸿章尚且因为是朝廷的股肱，慈禧太后也倚重于他，因而清流党人尚且难以撼动的话，直接督率海军的丁汝昌无疑是一个更好的靶子。前面引文已经记载了光绪对丁汝昌的严重不满，而至8月25日的军机例会中，讨论到御史高燮曾、易俊分别参奏丁汝昌贻误战机，请另派大员统领海军的折子时，翁、李二人坚决要将丁汝昌治罪。倒是额勒和布提出先让北洋保举替代之人再降旨，翁坚决拒绝。双方争论激烈，最后报请圣裁。次日的上谕显然受了翁的影响，将丁汝昌即行革职，责令其戴罪自效。又命李鸿章在诸将领中遴选堪以胜任海军提督者，酌保数员，候旨简放。27日，军机处再一次电谕：兹特严谕李鸿章，迅即与海军将领中遴选可胜统领之员，于日内复奏。丁汝昌庸懦至此，万不可用，该督不得再以临敌易将及接替无人等词语为回护，致误大局。懔之！——显然，年轻气盛的光绪帝对丁汝昌严格执行李鸿章的避战策略已经是痛恨了！
然而，无论是局中人还是局外人都很明白，明指丁汝昌避战，实际丁执行的正是全权统筹战场的李鸿章的指示。清流议论汹汹，其真正含义是想瓜分李鸿章的权力，逼迫李鸿章交出海军的控制权。李鸿章步履维艰，丁汝昌更是左右两难。作为一线直接指挥舰队的海军提督，他对海军现状的了解甚至比李鸿章更清楚。8月7日，在向旅顺船坞工程总办龚照交涉弹药、水雷的信件中，丁说：“在水军能出海远行之船，合坚窳计之，现仅得有十艘。此外势皆勉强，岂能足恃？兹者，似以东路辽阔之海，概以系之轻减数舶之师，不计数力，战守皆属，虽绝有智虑者亦为之搔首也。数战之后，船若有一须修，复力单而无补。存煤及军械数本不足，再冀添补，立待断难应手。后顾无据，伊谁知之！事已至此，唯有驱此一旅，搜与痛战，敢曰图功先塞群谤，利钝之机听天默运而已。”外战未开，内战却已先行。本应是抗敌御侮的舰队，却成了派系争斗的名利场。
8月4日，卫汝贵统帅盛军6000，马玉昆率毅军2000抵达平壤，随即，左宝贵的奉军以及丰升阿的吉林、奉天练军也先后抵达。至21日，叶志超率领牙山败退下来的残军也撤至平壤，此时平壤中国军队已达15000人，装备行营火炮32门，机关炮6门，形成了前所未有的强大兵团。然而令诸将不平的是，最终被清廷委为“钦派总统诸军”，节制所有入朝陆军的竟然是败将叶志超。叶经牙山之败，早成惊弓之鸟，大战未至，败相已经显现。
9月7日，协助李鸿章参赞军机的周馥、盛宣怀联名致电丁汝昌，称有人建议其趁日本国内空虚，突袭长崎，得胜后立即回击仁川。建议者认为，日军分别在元山、仁川登陆，舰队分散，正是北洋舰队集中出动，各个击破的良机。李鸿章对此建议似乎也表支持，随即发电给丁汝昌，指出日军现已逼近平壤，海军是直接支持叶志超的陆上战斗还是直接进袭日本本土，应当由丁汝昌和当时舰队的总教习德国人汉纳根商议后迅即回报。可惜的是，今天没有任何史料能够证明丁汝昌曾对此电报做出回复，甲午战争中中国方面最有战略价值的攻击设想在沉默中消亡了……
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大海战（6）
9月12日，日军兵临平壤城下，15日发起总攻。奉军统领左宝贵亲临前敌督军死战，不幸战死。日军以绝对优势兵力攻占玄武门，但随即被中国军队顽强阻击，双方一时形成拉锯。然而叶志超战心全无，当夜即败退，为日军伏击，伤亡惨重，淮军精锐，就此溃散沦丧。
就在平壤交战的同时，16日，李鸿章命招商局“新裕”、“图南”、“镇东”、“利运”、“海定”5艘运输船迅速运送铭字军刘盛休部6000人自大连湾起航，至大东沟登陆增援。北洋舰队出动负责护航。16日午后，北洋舰队护送招商局船队到达大东沟口、福州船政局自制的钢甲炮舰“平远”与钢壳鱼雷炮舰“广丙”泊于口外、炮艇“镇中”、“镇南”与鱼雷艇“福龙”、“左一”、“右二”、“右三”随护5只运输船溯江而上、将刘盛休所部8营陆军士兵送到上游15里 处登陆。提都丁汝昌率“定远”、“镇远”、“致远”、“靖远”、“经远”、“来远”、“济远”、“广甲”、“超勇”、“扬威”10舰则在大东沟外海下锚过夜。
从地图上看，增援平壤的军队不赶赴战火纷飞的大同江，却在远离战区的大东沟，这已经将北洋舰队避战、畏战的心态展示得淋漓尽致了。而此时更无人知道，平壤已经陷落，日本舰队为拦截运输船并趁清陆军刚刚登陆的混乱予以突然打击。正绕经海洋岛，向大东沟口驶来。
17日清晨，天气晴朗，已经登陆的铭字军仍在忙于集结，但完成输送任务的各艘运输船已经于7时接到指令可以各自回航。但舰队为掩护陆军仍停泊不动。9时，各舰进行惯例的一小时常操，10时左右，“镇远”的望哨发现南方天际出现了煤烟——日本舰队正在全速驶来。
接到警报后，丁汝昌命令水兵立即午餐，随即率队出发，保持着停泊时所列的“犄角鱼贯阵”向西南方开行。“定远”、“镇远”为第一小队，“致远”、“经远”为第二小队，“来远”、“靖远”为第三小队，“济远”、“广甲”为第四小队，“超勇”、“扬威”为第五小队，每队2舰成长僚编制，顺次鱼贯向南疾行。各舰管带都深知，如果不能迅速拦截日本舰队，则几乎毫无掩护的登陆运输船队和刚刚上陆的陆军将面临毁灭性打击。战场越远离大东沟越好。然而，舰队内的“超勇”、“扬威”2舰舰龄已经13年，加之保养不力，锅炉轮机仍未曾更换，仅能保持7节的航速，也由此拖累了整个舰队。
此时匆匆杀来的日本舰队为单纵队阵列，航速较快的4艘精锐巡洋舰（“吉野”、“高千穗”、“秋津洲”、“浪速”）在前，以充分发挥其速度优势，并形成舰队的第一横列战术分队，由坪井航三少将统率；提督伊东佑亨率本队在后，包括“松岛”、“千代田”、“严岛”的第2分队和“桥立”、“比睿”、“扶桑”组成的第3分队。军令部长桦山资纪中将乘“西京丸”，在本队左侧观战。炮舰“赤城”则尾随“西京丸”，形成第4分队。
双方在紧张与不安中迅速接近，然而，此时的中国舰队却出现了一个不和谐的音调——本应在舰队阵型左翼末端的“济远”、“广甲”没有按照规定掩护舰队左翼，而是落到了整个舰队的后方，处于“定远”、“镇远”之后。这2艘军舰无论航速、舰龄还是先进程度都大大优于右翼末端的“超勇”、“扬威”分队，而右翼仅有7节航速的分队都能尽力赶上，“济远”分队却反而落后！这只能证明“济远”管带方伯谦、“广甲”管带吴敬容是自作主张，逃避一线战斗，保护自己的安全。
此时，第一游击队开始按照战前预定计划，以10节的航速横穿北洋舰队阵前，并开始加速向北洋舰队右翼包抄过去。而北洋舰队的航速只能达到6—7节。然而这一速度反而引起了日本舰队指挥官的担忧，他们不知道北洋海军为何依然以这样的慢速而不是应该的海战速度行进。日本海军无论如何也不能想象北洋舰队只能达到这个速度。劣质的煤炭、短缺的炮弹、陈旧的军舰、接近报废的锅炉，少得可怜的火炮。这在日本海军脑海里只能是天方夜谭般的阴暗故事，却是中国军人不得不面对的现实。
9月17日12时50分，双方接近到了5300米，“定远”右主炮开炮，292千克的钢铁弹头以500米/秒的初速，高速旋转着飞出炮膛，扑向远方的日本第一游击队。伴随着这声怒吼，这场对19世纪后期世界海军技术发展有着转折点意义的大海战正式打响，史称“大东沟海战”。
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大海战（7）
然而仅这一炮的后坐力就使得脆弱失修的舰桥被震塌，提督丁汝昌跌落受伤，由于他在战前没有明确自己的代理人，北洋舰队从一开始就失去了统一的指挥。
当时的海战并没有直到一战时才出现的全舰统一射击指挥仪技术，火炮一般采用自由射击、三发试射修正定位的办法。日本舰队根据自身中口径速射炮数量多、射程短、威力较低的情况，战前即规定不接近到3000米距离以内不能开炮，因此，日本舰队第一游击队此时依旧保持沉默，但已加大速度，争取尽快通过中国舰队的单方炮火威胁区，转进至北洋海军右翼。但本队由于“赤城”航速仅有节，故只能保持原速，两个编队之间出现了一个缺口。
中国舰队的炮火随即全线落向日舰本队，5分钟后，“松岛”主炮塔首先被“定远”150mm副炮命中，2人负伤，随即炮火连续命中该舰，该舰当即起火。在北洋舰队猛烈的炮火打击下，“松岛”上同样缺乏经验的日本水兵终于无法忍受这种压迫感，12时53分，双方相距3500米，“松岛”开炮反击。55分，“严岛”开炮，同时，“吉野”开炮攻击“超勇”、“扬威”，58分，“桥立”开炮。
此时的阵型对于中国舰队来说是比较有利的，舰队成楔形插入到日本舰队本队和第一游击队中间并将其彻底切断，已经完成了“乱战”战术的第一要素，舰队开始集中攻击日舰本队。“严岛”首先遭受严重打击，先是右舷被210毫米炮弹命中，11人伤亡，尔后，又被一弹穿入右舷气罐室，6人伤亡。1时10分，“桥立”主炮塔被命中，10人伤亡。“比睿”因经验不足，在猛烈炮火中与本队拉开了距离，成为孤舰，情急之下试图穿越北洋舰队阵列回归本队，遭到中国舰队集中射击，一时间，不计其数的炮弹命中其舰，又遭“定远”一发305毫米巨弹命中舷侧，全舰伤亡高达50余人，舰体烈火熊熊。邱宝仁指挥的“来远”更是集结了大批手持毛瑟枪和长刀的陆战队员、水兵，准备靠帮夺船。“比睿”主炮几乎全毁，但舰上小口径速射炮发挥了重大作用，5分钟内发炮1500余发，“来远”终未能靠上去，“比睿”侥幸逃出火网生还，是这场海战中撤离战场的第一艘军舰。战斗中“来远”曾向“比睿”发射鱼雷，但因当时鱼雷射程较短，且受“比睿”尾流的干扰，未能命中——这是中国海军史上第一次应用鱼雷的战例。
然而与此同时，中国舰队也出现了最为致命的失误，战前制定的战术原则中，切断敌舰队阵列这一任务完成之后的最重要、也是最关键的一步——开队分击，即各2舰编队分散行动，形成乱战——由于旗舰“定远”在一开战就被击断了信号桅杆，无法实施临阵指挥而没有实施。日本第一游击队趁乱冲入北洋舰队右翼，猛攻舰队最薄弱的右翼2舰“超勇”、“扬威”。2舰均为木壳船，生存能力相当有限，面对当时4艘世界上最先进的穿甲巡洋舰围攻，2舰表现出了极大的勇气，先是命中“吉野”后甲板，引爆了堆积的炮弹和火药，给其造成严重伤害，尔后又连续命中“秋津洲”，并将“高千穗”水线下击穿，引起大量进水。但2舰的木壳在日本第一游击队的猛烈攻击下根本无法抵挡，“超勇”先被重创，舰体逐渐右倾，然直至其在1时30分左右战沉，仍在开炮不已。管带黄建勋落水之后，有人施救而不应，与舰同沉。
“扬威”也遭重创，火势极大，因其为木质舰，无法扑灭，被迫向北面大鹿岛方向撤离，并搁浅在近岸海边，水兵纷纷跳水