1894年春，朝鲜爆发了大规模农民起义。朝鲜统治者急忙请求清政府派兵协助镇压。日本政府表面上极力诱使清政府出兵，但在6月2日，日本内阁就做出入侵朝鲜、进而直接与清军开战的决定。日方先以欺骗手段诱使清军入朝，继则以清军入朝为借口，大批调遣日军赴朝，迅速抢占从仁川至汉城一带各战略要地。7月19日，日本驻朝公使强逼朝鲜政府废除中朝通商条约，并驱逐清军出境。23日，日军悍然攻占朝鲜王宫，劫持国王，成立傀儡政府，并强迫朝鲜向中国宣战。
中日关系恶化，战争大有一触即发之势。7月25日晨，中国军舰济远号、广乙号从朝鲜牙山回驶天津，在牙山口外的丰岛附近，遭到日本舰的突然袭击。于是，清政府被迫在8月1日对日宣战，同一天，明治天皇也发布宣战诏书。中日甲午战争爆发。
对于这场战争，日本制定了海陆军统筹兼顾的“作战大方针”。其战略目标是在中国直隶（约今河北）平原与清军进行主力决战，打败清军，迫使清政府屈服。日本军方认为能否达此目的，关键在于海军作战之胜负。
清军方面，战前没有明确的战略方针和作战计划。由于高层内部主战、主和意见分歧，相互掣肘，事先既未组成专门的作战指挥机构，更无统筹全局的战略指导。始寄希望于俄、英等国的“调停”，继则在海陆战端已起的情况下仓促宜战，并命令北洋大臣李鸿章“严饬派出各军，迅速进剿”，沿江、沿海“遇有倭人轮船驶入各口，即行迎头痛击，悉数歼除”，由此可以看出，清廷实行的是海守陆攻的作战方针。
日本对中国宣战后，向中国援朝军队进攻。清政府不甘示弱，从陆海两路调兵入朝，增援入朝的军队。9月中旬，中日陆军在平壤激战，清北洋舰队全部16艘战舰在提督丁汝昌率领下，护送运输船到鸭绿江口大东沟，补充中国军队。护航任务完成后，舰队17日返航旅顺。
17日上午9时，中国海军观测兵发现西南方遥遥升起几缕黑烟，遂向丁汝昌报告。丁汝昌命令观测兵加紧观察，并问道：“是哪国舰船？”等看清来船时，军舰上挂着美国旗，观测兵报告说是美国舰船。
丁汝昌觉得奇怪，自言自语说：“这里既没有美国港口，也没有美国商站，哪来的美国舰船。”正犹豫间，对方军舰进入大炮射程附近，突然将星条旗换成日本太阳旗，丁汝昌一看就明白了，原来是日海军中将伊东佑亨率日本联合舰队14艘军舰前来袭击。
这时在大东沟外海的中国军舰共14艘，其中4艘因太小不能参加战斗。能参战军舰10艘共31000吨。中国海军的主力是“定远”、“镇远”两艘铁甲战列舰，排水量7430吨，有305毫米大炮4门，要害部位有360毫米的多层装甲，是数一数二的远东巨舰。它们的缺点是航速较慢，仅有14.5节。
日本海军参战力量的12艘军舰共38000吨。日舰大多是下水不久的新船，航速高，火炮射速快。日军对中国海军是早有预谋，有备而来，为了专门对付“定远”舰的厚甲，有的日舰还安装了320毫米的大口径炮。日舰的总指挥伊东佑亨是一个战争狂人，为了消灭中国的北洋水师，这个家伙绞尽脑汁。
最令人难以置信的是，双方各舰的舰长多是当年在英国留学时的同学，他们在学校里就互比高低，结果中国学生超过了日本人，但好胜的日本人是不会服气的，在毕业酒会上，他们的代表曾向中国人挑战，说：“学习好不是真本领，战场上的胜利才是真本事。”中国学生欣然应战，双拳一抱回应道：“那就战场上见。”今天就是见高低的时候了。
日本海军仗着数量和航速优势，以“吉野”、“高千穗”、“秋津州”、“浪速”四艘快速巡洋舰为前锋，采取鱼贯纵列依次衔尾前进；日本旗舰“松岛”率领“千代田”、“岩岛”、“桥立”、“比睿”、“扶桑”六舰组成核心舰群，最小的日舰“西京丸”、“赤城”置于舰队左舷侧。伊东佑亨坐镇“松岛”，日海军军令部长桦山资纪也来乘“西京丸”观战。
中国海军对日本海军在我国黄海的猖獗行为早已忍无可忍了，各舰官兵同仇敌忾，目不转睛地盯着敌舰，决心与敌人一拼到底。处在“定远”号上的丁汝昌、刘步蟾见敌人以单行纵队扑来，决定采取以主舰“定远”、“镇远”居中的横阵迎敌。
双方舰队接近1万米时，日舰准备先攻击中国舰队最弱的右翼。丁汝昌下令全舰队向右移动4度，以便让主力两舰先接触敌人，亦可稍掩护“扬威”、“超勇”、“经远”三舰。
12时50分，双方舰队相距5000多米时，“定远”首先发主炮攻击，其余各舰亦相继开炮。弹丸在日舰旁炸起一串串水花，但未对日舰构成真正威胁。当时，正值天刮起了东风，北洋舰队前方硝烟弥漫，日第一梯队四艘军舰趁机以每小时14海里的速度向前疾驶，当前出到离我舰队3000米时，日四艘军舰陆续用速射炮猛轰“扬威”、“超勇”。我舰队也以主炮还击。经过一阵激战，“扬威”、“超勇”中弹起火，二舰相继退出战斗，13时，“超勇”沉没。日军的头舰“吉野”被我击中起火，但很快被扑灭。
由于北洋军舰年久失修，“定远”舰桥被突然开火的大炮震塌，丁汝昌从舰桥上跌落受了重伤。他拒绝被抬入内舱，他大喊道：“别管我，向敌舰开火！”可是，他的伤势严重影响了他的指挥，中国舰队的阵形开始散乱。
再说日本的“比睿”和“赤城”被我包围，在中国舰队冰雹般的炮弹下，四处乱窜，“比睿”加足马力，突然改向，向右急转舵，冒死从“定远”、“来远”间逃跑。“定远”、“来远”乘势夹击“比睿”予敌舰以重创。“赤城”受到我舰的猛烈炮击，敌舰长坂元八郎当场毙命。日海军军令部长乘坐的“西京丸”，也被我炮火击中，吓得冒着黑烟逃跑了。
自从丁汝昌负伤后，中国舰队实际上无人指挥，处于各自为战的局面，无法施展海战队形。在不利形势下，“致远”表现出了超人的胆识，“致远”是一条航速18节的快速巡洋舰，管带（舰长）邓世昌作战非常英勇，对日军威胁很大。在日舰半包围的形势下，“致远”舰受到日舰“吉野”、“高千穗”等的集中轰击。“致远”全身着火，拖着浓烟在大洋上穿行，但仍狠狠回击敌舰。邓世昌对大副陈金揆说：“倭舰专恃吉野，苟沉此舰，足以夺其气而成事。”下令撞沉“吉野”。“致远”舰像一条火龙向“吉野”舰撞去。日舰官兵见状大惊失色，拼命逃窜，并向“致远”舰连发鱼雷。“致远”舰躲过一枚鱼雷后，不幸为另一枚鱼雷击中。
邓世昌落海后，仍不断大喊“杀敌！”他的随从刘相思将救生圈递给他，邓世昌拒不接收，不断高呼：“我们不当俘虏！为杀敌而死是光荣的啊！”他的爱犬衔住他的手臂，企图把他拖走，被他推开，爱犬又咬住他的发辫，又被他推开。最后，他与爱犬一起，同沉海底。邓世昌与200多名将士壮烈牺牲，以身殉国，用热血和生命谱写了一曲壮烈的爱国主义悲歌。
“济远”舰是5000吨级的铁甲战列舰，管带方伯谦本是上一次海战的逃兵，这时又被日舰猛烈炮火吓破了胆，他以巨锤击坏各炮，然后报“本舰重伤”，勾结“广甲”舰管带吴敬荣逃跑。“济远”慌不择路，竟将受伤的“扬威”舰撞沉。“广甲”舰中途搁浅，吴敬荣弃舰乘小船逃生。
中国舰队越来越单薄。敌舰炮火集中到“经远”舰上。“经远”管带林永升是留学外国的知识分子，他以爱国主义精神激励将士英勇作战。军舰负伤后，林永升鼓轮撞击日舰，不幸也中鱼雷沉没，全舰270人除16人获救外，全部殉国。中国军舰“来远”号负了重伤，全舰官兵奋力控制损害，保证了军舰浮航。
“定远”、“镇远”两舰的厚甲抵住了日舰如雨的炮弹。中国水兵在邓世昌、林永升等爱国精神感召下，无畏地和日军苦战。下午3时半，“镇远”舰305毫米大炮击中日旗舰“松岛”号两次，“定远”乘机追击负伤的“松岛”，敌“吉野”等四艘舰前来围攻“定远”，“定远”冒着炮火奋勇向前。“松岛”号指挥官志摩清直等100余人被击毙。“松岛”号是1892年下水的英制快速巡洋舰，排水量4278吨，航速16节，中弹数百处后挣扎回港，但难以修复，被迫退出日海军战斗序列。
中国快速巡洋舰“靖远”号看到旗舰无力指挥，主动升旗指挥。这时，大东沟内的“平远”、“广丙”两中舰也投入战场。日舰“赤城”等三艘被“定远”、“镇远”大炮轰得不知去向，战后很久，日舰才在远海找到它们，其中“西京丸”、“赤城”两舰不久就沉没了。日舰“吉野”、“扶桑”也受重伤，无力再战。日舰“桥立”升起将旗，指挥日舰向南退去。
北洋舰队稍事追击，由于时已日暮，加之炮弹告竭，于是收兵返回旅顺。历时五小时的大东沟海战结束了，中国军舰“定远”、“镇远”、“靖远”、“来远”和“广丙”、“平远”共6艘，拖着带伤的躯体向旅顺驶去。战斗中，中国舰队损失5艘战舰，但也给日本海军以沉重打击。
中国军舰的广大爱国官兵英勇作战，不畏牺牲，表现出与外国侵略者血战到底的气概，连外籍顾问，甚至日本军都承认中国水兵“可称善战”、“炮术极佳”。可惜极佳的炮术并未给敌舰带来致命打击，许多日舰连挨数炮后竟未起火。原来外国军火商和清朝军需官狼狈为奸，许多炮弹是内充沙子的假货或教练弹。这说明武器上依靠外国，是不可能成为军事强国的。
海战后，北洋舰队仍保持着相当的战斗力。但这以后，李鸿章却故意夸大损失，压制广大将士巡海迎敌的要求，坚持避战保舰，令北洋舰队全部开进威海卫军港死守，不准出海作战，结果造成被动挨打的局面。
日军从陆路向大连湾进攻，11月22日占领旅顺，连续四天进行大屠杀。1895年2月，日军又集中力量夺取北洋海军基地威海卫，向固守在军港内的北洋海军发起攻击。在关键时刻，北洋海军中少数贪生怕死的将领勾结洋员，煽动水兵哗变，妄图逼迫丁汝昌投降，被丁汝昌拒绝，他下令各舰冒死突围，又命令炸船以免被日军掠走，但只有“定远”管带刘步蟾炸沉“定远”号后自杀。2月11日，日军炮火更加猛烈，丁汝昌在绝望中自杀。英国顾问浩威在丁汝昌死后假托他的名义起草投降书，交出残余战船11艘，向日军投降。17日，日本舰队开进威海卫，北洋海军全军覆没。
威海卫失陷后，清廷求和之心更切，遂派李鸿章为全权大臣，赴日议和。4月17日，《中日马关条约》签字，甲午战争结束。这场战争对远东战略格局产生了深刻的影响。日本既占台湾，又获2.3亿两白银的战争赔款，其资本主义经济以此为契机更加迅速地发展起来，并进一步扩军备战，开始成为远东的主要战争策源地。而日本的崛起又改变了远东地区英俄对立和争霸的原有格局。列强在远东的角逐日趋激烈，预示着一个更加动荡不安的时代的到来。甲午战争中国的失败，使中国半殖民地化速度进一步加快，民族危机愈益深重，同时也促使中华民族日益觉醒。