“报告，装定诸元完毕！”
“放！”日军指挥官大岛义昌一声令下，每一个日军都熟练地操作大炮，日军的克虏伯大炮炮口闪着火光，上千发炮弹、炸弹抛了出来，上万发子弹从枪口射出，同处地球东方的黄皮肤、黑眼睛的中国人和日本人就这样开打了，他们在牙山这片土地上扔下了数百具血肉之躯。这就是牙山之战的惨状。
在歼灭清军援军后日本先发制人进攻牙山，守将叶志超无能，每天就知道喝酒、睡觉，当听说日军前来进攻时吓得面如土色。此时聂士成前来，他说：“我军从海上来的援军来不了了，他们在丰岛海面已经被击沉，牙山是绝地，守不住，因此我们应该撤退到易守难攻的公州。”聂士成之所以主张撤军，是因为情报的错误，清军间谍称日军共3万，而实际上日军只有4000人，清军的情报却将此数夸大7倍。
那么清军实力如何呢？清军直隶提督叶志超有1525人，太原镇总兵聂士成手下1110人，记名提督江自康1000人，加上许兆贵的245人，共3880人，双方大体相当。7月28日，聂士成登山瞭望日军，见“马步大队众约二三万”，而“我军马步不满两千（不包括江自康、许兆贵所部）”，敌众我寡，值得忧虑。聂士成虽登山瞭望，但仍因错误情报先入为主，焉能不想撤退？聂士成虽然判断失误，却是个有识之士。在1年前他就说：“日本是心腹大患，对朝鲜觊觎已久，朝鲜如果被日本占领，将是我国的大患。”后来的事情果然不出他所料。不仅如此，他在丰岛海战前就提出陆军直捣汉城、海军从仁川登陆的计划，可惜不被清廷采纳。他的这一天才设想当时没人认为高明，直到56年后朝鲜战争时美军从仁川登陆，从而改变战局，聂士成的军事远见才为后人承认。
聂士成虽在军事上有远见，但他也没太把日军放在心上，他的诗可以为证：“万松苍翠拥层城，为领狼烟此驻兵。冠剑偶登江上阁，樽酹多感使君情。座中歌舞怜红粉，槛外云山接玉京。极目海天增气象，旌旗簇簇汉家营。”战前还跟“红粉”卿卿我我，可见警惕性不高。
跑题了，赶紧回来。聂士成提出进攻公州的想法之后，叶志超说：“老兄小心前去，兄弟当守、守住此地。”（言语结巴，有逃跑之意）于是聂士成率军出发来到成欢驿。当天晚上黑得伸手不见五指，日军打算派人问路，忽见黑影中有一人闪过，正欲抓住盘问，不料此人高喊一声便不见了。突然枪声四起，清军发起攻击，子弹雨点般从各家窗边门缝向日军射击。此时交战双方相距仅数丈，清军从暗击明，明显占上风。日军毫无防备，且夜色昏暗，损失惨重。听到枪声后，日军时山中尉率军增援，他们中的29人在途中掉进沼泽地淹死了。日军面对如此情况只能伏在地上躲避枪弹。日军指挥官大尉松崎率军冲锋，结果被击毙了。群龙无首的日军于是撒腿就跑，跑到安城渡桥时聂士成率军追来，日军惊慌失措，过桥时由于过度拥挤，桥塌了，淹死许多日军。
此次激战历时两小时。聂士成见日军过桥后就不再追赶，他派人向叶志超报捷。可不久，又来了一拨日军，这拨是由陆军少将大岛义昌率领，刚经历恶战的聂士成毫无畏惧，又向这股日军发动了进攻，结果被击败。日军杀过来，大岛义昌开炮轰击，攻下清军右翼的两处堡垒，武田勇山攻下左翼堡垒，清军至此只剩下两个堡垒。于是日军对清军采取钳形攻势，清军死伤惨重，血流成渠，而日军越聚越多，布满山谷。清军四面受敌，依然顽强反击。聂士成在枪林弹雨中驰骋杀敌，但由于弹药告罄，不得已率军突围后撤退，日军最终攻下了清军的两个堡垒。
此时聂士成才得知叶志超已向平壤退却，他知道自己势单力孤，无法与日军抗衡，于是也撤往平壤，牙山就这样失守了。
战后，日本外相陆奥宗光说：“牙山战役的结果使汉城附近没有中国军队踪影。朝鲜政府完全在我帝国掌握之中，此喜讯立时传遍全国，即使欧美列强在今日中日之间亦无置喙干涉的余地，惟有暂时处于旁观地位。从前那些对应否以强硬手段迫使朝鲜改革产生动摇，以及高谈我军先攻中国军队会有失的言论在此战后被全国四处飘扬的太阳旗和庆祝帝国胜利的欢呼声所淹没。”
明明是日本获胜，但叶志超因为怕朝廷追究责任，谎报军情，上奏说：“我军获胜，倭死二千多人，我兵死二百余人。”而《点石斋画报》更是开了中国媒体炒作的先河，该报称：“时华兵仅二千余名，各奋神威，短兵相接，无不以一当十，鏖战良久。我军大获胜仗，斩获倭首两千余级，刃伤倭兵不计其数。倭兵死亡枕藉，满目疮痍，有自相践踏者，有长跪乞哀者，悲惨之形令人怜悯。华军声威大震，奏凯而回。是役，我军以少胜多，伤亡无几。而倭兵死伤过半，若待厚集雄师大张挞伐，吾恐倭人皆不知死所耳。”真是绘声绘色的意淫呀！
