1月31日（正月初六），大雪满天，天寒地冻。这一天，双方因恶劣天气而暂时休战。
虽然没有交火，但双方的兵力调度都在紧张地进行当中。日军攻下威海南帮炮台群后，下一个目标便是两个炮台群中间的威海卫城和海港北边的北帮炮台。在日军第二军司令官大山岩的命令下，第六师团移驻宋家洼、虎山、温泉汤等村一带，第二师团则进驻凤林集、曲阜、冶口等村，大山岩亲自率第二军司令部移至虎山。按照大山岩的计划，第二、第六两师团当天休整，做好进攻威海卫的准备，同时派遣探骑前往威海卫及周边对清军的兵力部署进行侦察。
当天下午，日军侦察骑兵回报说，清军在威海卫城的兵力单薄，不足一战；但在威海卫城西南方向的孙家滩一带，发现了集结的大队清军。接到情报后，大山岩当晚发布命令：第六师团自长峰寨、竹岛村快速进入威海卫城；第二师团则绕至孙家滩，以切断威海清军的退路，并警戒可能由烟台东来的援军。
当天日本侦察骑兵在孙家滩一带发现的清军便是从桥头一带西撤的孙万龄等部。孙万龄在探知日军攻下威海南帮炮台群，并即将进攻威海卫后，便集结兵力，准备截击进犯的日军。孙万龄将全军分为三部，嵩武左营和福字三队由他亲自指挥，在孙家滩村东的羊亭河长堤正面堵击日军；李楹指挥的右翼由福字三营组成，派往港南村高地以预防日军迂回和包抄后路；阎得胜指挥左翼的精健等五营驻守小西庄和港头村，一面预防日军直插威海卫城，一面接应孙万龄部。
临战之前，清军这边却出现了不和谐的音符。就在前两天，山东巡抚李秉衡发来电报，说：“和日本人接战以来，虽然互有胜负，但各营将领不讲团结，打仗也不得力，致使日军一路西进。不处斩个别退缩在前的将领，不足以起到警示的作用。现在查明，各军退缩的不止一人，其中以阎得胜最为可恶。”
原来，在荣成县失守和白马河之战后，李秉衡眼看威海卫后路日益不保，又得知阎得胜等人尚未接战便率部溃逃，他在大怒之下，便在1月29日电饬孙万龄：“阎得胜临阵退缩，着即军前正法。”
但是，由于兵力不足，加上担心处斩阎得胜会引起精健等营的骚动，如今大战又迫在眉睫，因此孙万龄并没有按李秉衡的电令行事，而是想再给阎得胜一次机会。可叹的是，阎得胜对孙万龄的命令始终阳奉阴违，不肯认真执行。
2月1日（正月初七），日本第二军司令官大山岩命伏见贞爱率步兵第四旅团向孙家滩方向进击。当天下午1点左右，大风雪依旧没有停歇的迹象。在炮兵第六中队的炮火掩护下，日军步兵第十七联队第三大队在大队长土肥好敏少佐的率领下，越过羊亭河，向孙家滩东面的护河大堤扑来。
由于天气酷寒，羊亭河当时已经全部结冰，日军穿着长靴在坚如铁石的冰面上行走，十分困难，要是有一阵寒风吹过的话，更是难以忍受。日军过河的时候，孙万龄的部队早已做好攻击的准备。嵩武左营和福字三队的士兵们顶着满天的风雪，提前埋伏在护河大堤的树丛里。在树丛的隐蔽处，士兵们的步枪和抬枪悄悄地伸了出来，4门行营炮也已经随时准备发射炮弹。
随着日军的一步步接近，孙万龄一声令下，埋伏好的士兵枪弹齐发，行营炮也及时地发出怒吼。日军猝不及防，前排的士兵纷纷被击倒在地。
由于清军士兵有大堤和树木做掩护，日军在被打击之后尚不知道清兵在哪个方向，只得四处乱跑，胡乱放枪。等日军摸清了清军的具体方位后进攻时，由于清军防守严密，结果他们冲锋了好几次都被打退。
土肥好敏见正面进攻无法突破，于是分了一部分兵力到南面去包抄清军的后路，但很快又遭到李楹所率的右翼福字三营士兵的顽强堵击。日军见此计不成，便又掉头向左翼发起冲击，并调来炮兵助攻。随后，双方展开了激烈的炮击，爆炸声将附近山谷上积压的雪块都震了下来。
大雪依旧纷纷洒洒，被炮火击中的树木也在不停地折断倾倒，有的还燃起了熊熊大火，在雪地里看来分外地醒目。双方的炮弹不断在雪地里爆炸，白色的积雪和黑色的泥土不断被掀到空中，一阵阵的硝烟笼罩着白茫茫的阵地，显得十分诡异。
经过一阵激战，最终，日军的炮火占据了优势，它们逐渐将清兵的炮火给压制了下去。这时，清军阵地发生了一阵骚动，原来，阎得胜见日军炮火猛烈，竟然擅自下令西撤，又像上次一样逃之夭夭！孙万龄得知后怒火中烧，但因为左翼受到威胁，他也不敢继续恋战，只得率军后撤至酒馆集。
事实上，在这次孙家滩的战斗中，清军打得相当不错，日军的伤亡人数甚至超过了清军。要不是阎得胜不听指挥提前撤退的话，本可以取得更大的战果。
次日，孙万龄在酒馆集隆福寺召集各将领会开会。在会议之前，孙万龄布下刽子手，只等阎得胜前来赴会。阎得胜这时还蒙在鼓里，等他一进寺门，孙万龄便喝道：“拿下！”旁边的刽子手一拥而上，将阎得胜捆上。阎得胜挣扎着，又惊又恐地问道：“孙大人，你这是何意？为何绑我？”
孙万龄愤怒地走上前，掏出李秉衡的电报，冷笑一声：“为何绑你？早就该绑你了！你看看，这是李秉衡李大人于几天前发来的电报，因你前次不战而逃，李大人已命我将你正法！我本想再给你一次机会，可你昨天还是照样贪生怕死！扰乱队形！这你就怨不得谁了！来人，给我推出去，斩了！”
随后，孙万龄令人将阎得胜推出寺门外就地正法，逃将终究未能逃脱应有的惩罚。
