大约一个多时辰之后，三个侦查小组陆续汇聚到船桥附近。各组迅速将情况呈报汇总。阿满提出他自己带两个人，暂时不过大同江，留在江南侦查敌情，以便继续监视敌人的活动。为了行动方便，让安表哥随他一同留下。其余几人马上过船桥，返回平壤汇报这边的情况。同时告诉守桥的官兵，倭兵很可能明天一早就要发动进攻，最迟不会超过一、两天。临分别时，阿满特意讲了之后的联系方式和办法，回去后赶快禀告果珲罡大人早做准备。

驻扎城里的四大军出城寻敌，无功而返。撤回平壤不久，日军大队人马陆续聚集到平壤城外，对平壤城实施了包围。同时派出一个大队，绕过平壤进至城北的顺安，试图切断清军退往义州的后路。

九月十五日凌晨，日军入侵朝鲜最高司令官山县有朋下达围攻平壤的命令，他们兵分四路展开进攻。第一路主攻大同江南岸，以船桥里一带为主战场，由占领成欢驿的大岛毅昌负责。第二路进攻平壤城西南方向，委派野津道贯率领的第五师团承担。

玄武门是平壤的战略要地，军事地位十分重要，玄武门附近的牡丹台居高临下易守难攻，自然成了日军的重点进攻目标。日军为此绞尽脑汁策划良久，最终确定调集实力最强、人数最多的两路日军投入战斗。这便是第三和第四路日军部队，这两路人数合计占到入侵朝鲜总兵力的七成以上。他们的任务是从两个侧面发起进攻，首当其冲拿下清军在城外的鹞子山阵地，打通攻击牡丹台的通道。第三路日军指挥官是立见尚文少将，第四路由佐藤正大佐指挥，为了实现一举攻陷玄武门的目的，专门给这两路日军配备了新式火炮和开花炮弹。

九月十五日凌晨三时，大同江南岸夜色漆黑万籁俱静。突然日军第一路部队的临时宿营地亮起了一团篝火，接着营地内外亮子油松灯火通明，人喊马嘶喧闹不止。很快几个中队集结完毕整装待命，其中一个中队的倭兵已经推出大炮上路出发。倭兵少将大岛毅昌精神抖擞，骑着高头大马挥动指挥刀，乌拉乌拉的吼叫，向着睡眼惺忪的士兵们不断咆哮。炮兵中队长山本大尉指挥炮队走过大岛身边，大岛对山本说：“提起点精神，懒洋洋的成什么样子。”岂料山本却说了一句令他扫兴的话：“将军，大伙可没有吃早饭呢。”大岛毅昌略微皱了一下眉头，暗夜中没人看得清他的面部变化，只见他立时举起指挥刀高声喊道：“将士们，今天我们的早餐到平壤城里吃，天一亮我带领大家打进城去，痛饮胜利酒。我和大家一起，携手共庆天皇万岁。”有些狂热的士兵立时来了精神，连着高呼万岁，但毕竟大岛毅昌的声音传的不是很远，很多人不知道他在那里喊叫什么。

此时，守护大同江船桥的清军早已经接到上边命令，倭兵后半夜来袭清军阵地，兵勇们以逸待劳做好了战斗准备。负责防守船桥一带阵地的是马玉昆的毅字军，毅军原属淮军体系。自上月接到朝廷的命令，开进朝鲜抗击倭贼，士气正旺。他们于大东沟乘帆船沿鸭绿江逆流而上，在朝鲜义州登陆，进入平壤驻扎。

大岛毅昌指挥他的第九混成旅团，分左、中、右三路向大同江南岸清军营垒发起进攻。马玉昆指挥所属几个守垒的清军立即进行自卫还击。大同江北岸清军大炮随即隔江遥击，炮火极为猛烈。日军进攻部队暴露在堡垒前开阔地面，毫无掩蔽，伤亡惨重。倭兵督战官佐下令“宁死勿退”，驱赶士兵，拼死冲击。倭兵被迫冒死向清军前沿阵地、壕沟、堡垒发起冲锋。守卫在渡口桥头堡及江北各垒清军，配备了新式连发步枪，再加上马克辛机枪的强大火力，压制了敌人的进攻。日军死伤甚多，一时打的倭兵难以抬头。清军见状，从垒内冲出，越过壕沟发起反击。倭兵立现踌蹰之色，逡巡后退。倭贼司令官挥刀督战，不准士兵后退，两军混战在一起，双方展开白刃格斗。清军人数较多，倭兵渐渐不支，开始退却。

此刻大岛毅昌已经杀红了眼，他深知此战不胜前功尽弃。于是不顾自己属下士兵的生死，断然下令拼死冲锋。命令炮兵中队长山本大尉亲自上阵，指挥大炮集中轰击两军混战的现场。在倭兵大炮的猛烈轰击下，倭兵和清军兵勇血肉横飞纷纷倒毙。清军兵勇血肉之躯，终不敌倭兵大炮，即刻开始后退，纷纷退入壕沟，返回营垒。大岛毅昌见到自己的炮火收效明显，遂令炮火向前延伸，轰击清军的前沿阵地。瞬间清军阵地前沿的壕沟、营垒火海一片，十几座胸墙掩体纷纷倒塌。原本清军修建的胸墙掩体强度不足，仅仅不足一尺厚的土坯墙和沙袋混杂堆砌，抵挡少许步枪子弹勉强可用，在大炮轰击之下，顷刻土崩瓦解。倭兵督战队嗷嗷嚎叫督促倭兵冒死冲锋，不等炮火硝烟散去，倭兵已经冲入清军的前沿营垒。清军阵地前沿原本挖了一圈半环形的壕沟，沟内埋设了不少的竹木尖刺鹿寨。但前几日几场大雨使得壕沟积水，再加上船桥里这一带本就低洼，附近江边土体渗水，壕沟内埋设的竹木尖刺多有倒伏，没有发挥什么作用。

倭兵占领前沿营垒立足未稳，人数不多。恰好暴露在清军桥头堡射击范围之内，此处距离船桥最近，中心桥头堡的兵勇都配备有新式的连发老枪。这种能够数发子弹连续射击的枪械，新近从德国进口，称为德国1888委员会步枪，兵勇们习惯叫它是老枪。比倭兵手里的自制“村田”步枪强不少，“村田”步枪还是每次射击后都要重新装填弹药，射击速度自然抵不上清军兵勇，只可惜清军配备的连发老枪数量有限，装备不足。这次倭兵冲进清军前沿阵地占领了营垒，很快被清军连发老枪打的抬不起头。清军一个哨长带着一队人马冲出桥头堡，直扑立足未稳的倭兵，将倭兵又打出了前沿阵地，收复了几个营垒。

大岛毅昌两眼冒火，咬牙切齿挥舞战刀，调集两个中队倭兵，拼死命攻击船桥的中心桥头堡。此时清军北岸炮台已经不敢再开炮支援，由于倭兵已经非常接近桥头堡，两军近在咫尺，恐怕炮弹会误伤自己的桥头堡。此刻船桥中心桥头堡两侧，一左一右的两个堡垒却发挥了互为犄角的作用。他们集中火力从两个侧面夹击疯狂进攻的倭兵，顿时桥头堡正面倒下一片倭兵尸体。

正在大岛毅昌声嘶力竭拼命督战之时，前线不断传来噩耗，伤亡逐渐增加。他一眼看见炮兵中队长山本大尉，便破口大骂：“八嘎呀路，你的炮兵为什么不开炮？”山本畏首畏尾胆怯的说：“怎么打，弄不好全打的是自己人。”

“八格，你的想想办法，养这么多大炮有什么用？”山本沉思一会儿小心翼翼的说：“我看这样进攻不行，大炮发挥不了作用。”

“你说怎么办，大炮打谁？我看就得连敌带我一起打，管不了那么多了。”山本说：“将军，我有个建议，咱们不打中间这个桥头堡。现在咱们打中间，两侧支援。如果先打旁边那个比较远的桥头堡，清军的支援火力够不到，相对火力较小，对我们有利。”

大岛毅昌立即下达命令，调整部署。山本大尉的火炮调转炮口，集中力量轰击清军左侧的桥头堡，倭兵在炮火的掩护下一窝蜂似的冲进这个桥头堡。桥头堡里的清兵已经无力抵抗，不得已撤出阵地。紧接着敌军如法炮制，火炮集中轰击清军右侧的堡垒。很快倭兵占领了右侧桥头堡。正当大岛毅昌得意洋洋举着单筒望远镜，观看镜头里倭兵占领后欢呼雀跃的场景时，突然，一颗巨型炮弹不偏不倚砸入那群兴高采烈的倭兵人群，顿时火光四射血肉横飞。接着第二颗、第三颗炮弹相继砸进被倭兵占领的桥头堡。

此时马玉昆正站在平壤城墙上，一手扶着城墙垛口，一手举着望远镜，仔细观察着大同江南的两军战场。眼前一幕让他心惊肉跳，眼睁睁看着左右两侧的桥头堡被倭兵大炮炸毁，倭兵像潮涌似的冲进堡垒，自己带出来的毅军兵勇纷纷倒下。马玉昆拔出佩刀大呼：“炮队听令，全力轰击左右两侧桥头堡，把倭兵炸成肉酱。”此令一出，大同江北的几座炮台几乎是同时开炮。由于江北炮台距离江南桥头堡比较近，恰好在大炮的最佳射程之内，炮火威力十足，把攻下这两个桥头堡的倭兵几乎全部消灭。

大岛毅昌看见这一幕，立时扔掉望远镜，一阵头晕目眩，一口血喷出口腔，咕咚一声栽下马来。此刻马玉昆指挥江北炮兵延伸射击，攻击那些倭兵的后续部队。与此同时，马玉昆抽调一哨清军从江北赶了过来，给前方补充弹药。增援部队到达后士气大振，火力愈强。清军开始主动出击，试图夺回刚刚失去的左右两侧堡垒，双方又一次短兵相接混战在一起。