陸路方面，早在7月15日，李鴻章就受命抽調(diào)北洋淮軍，準備增援朝鮮的葉志超、聶士成部。牙山失守，朝鮮南方盡被日軍控制，面對迅速惡化的局勢，李鴻章制定了以朝鮮北方的重鎮(zhèn)平壤為戰(zhàn)略要點，緊急增兵守住平壤，以此力挽狂瀾的策略。他希望在朝鮮平壤一帶集結(jié)大型兵團，守住北朝鮮半壁河山，與日軍形成陸上南北對峙的局面，從而達到?jīng)Q戰(zhàn)于境外，防止戰(zhàn)火引入中國的戰(zhàn)略意圖。

7月15日之后，李鴻章陸續(xù)調(diào)派往朝鮮的軍隊共分南北兩個方向。南路，李鴻章抽調(diào)直隸淮軍精銳2500人，由記名總兵江自康率領(lǐng)，計劃分三批乘坐雇傭的外國商船“愛仁”、“高升”、“飛鯨”登陸牙山，加強身處仁川附近的葉志超軍。此時，江自康援軍除乘坐“高升”的那批遭遇偷襲，幾乎全軍覆沒外，剩余兩船先后登陸與葉志超軍會合，經(jīng)歷成歡、牙山之?dāng)。@支牙山軍正退逃在朝鮮的崇山峻嶺間，不知所蹤。李鴻章立即命令派出探騎，尋找這兩支軍隊，令其退往平壤。

北路，直隸淮軍中兵力最雄厚的寧夏鎮(zhèn)總兵衛(wèi)汝貴部盛軍12營6000人、分統(tǒng)太原鎮(zhèn)總兵馬玉昆率領(lǐng)的長期駐防旅順的淮軍精銳毅軍4營2100人，兩部均用商船分別從山海關(guān)、旅順運輸?shù)酱髺|溝、營口等地上岸，再步行進入朝鮮。另外，李鴻章還從東北征發(fā)了高州鎮(zhèn)總兵左寶貴部奉軍6營3526人、副都統(tǒng)豐升阿部盛字練軍1500人，直接由陸路行軍，跨過鴨綠江進入朝鮮。

8月1日中日兩國宣戰(zhàn)當(dāng)天，李鴻章緊急電令上述部隊，從速向平壤城集結(jié)，其中衛(wèi)汝貴部盛軍派出前哨騎兵，于2日搶先抵達平壤，控制住了這座朝鮮北方重鎮(zhèn)。北路各軍的大部隨后陸續(xù)進入平壤，不久北撤的牙山軍也輾轉(zhuǎn)到達平壤。以各將領(lǐng)中官階最高的提督葉志超為諸軍總統(tǒng)，平壤城內(nèi)集結(jié)起了兵力約15000人的兵團，依托城墻和城外的大同江天險布置防務(wù)，預(yù)備抗擊日軍北犯。

海上戰(zhàn)場方面，李鴻章認為北洋海軍實力不濟，而且因為海軍自身的特殊性，一旦遭受艦船損失，很難在短時間內(nèi)進行彌補，于是制定了“游弋渤海內(nèi)外，作猛虎在山之勢”的保存艦隊的戰(zhàn)略。[12]即盡量避免與優(yōu)勢敵軍決戰(zhàn)，而將北洋海軍作為一種戰(zhàn)略威懾力量保持存在，保存實力，牽制敵手，尋機攻擊敵方弱勢艦船，使日方的海上活動始終存在顧忌。

7月26日開始，奉行李鴻章的指示，北洋海軍提督丁汝昌率領(lǐng)艦隊主力數(shù)次出巡，意圖尋找劣勢的日艦加以殲除，但一無所獲。北洋海軍是清末花費重金和十余年努力建設(shè)起來的新式武裝，在整個中國軍隊系統(tǒng)里是近代化程度最高的一支部隊。清流言官不關(guān)心北洋海軍的艦船裝備實力如何，只是因為建設(shè)和維護這支軍隊所費不貲，此刻這支花了大本錢的軍隊必須立刻給國家以回報。從8月1日宣戰(zhàn)起，每一次海軍巡敵不遇，都會立刻招來朝中清流一陣高過一陣的責(zé)罵。