2月3日，也就是中国农历的正月初九。这一天的清晨，日本联合舰队从荣成湾全队出动，直逼刘公岛。
当天上午9点左右，日本联合舰队的本队、第一和第二游击队会合后，三队战舰排成单纵阵，由南向北，开到威海卫海口游弋挑衅。上午10点整，第二游击队的“扶桑”“比睿”、“金刚”和“高雄”4舰开始驶近威海南口，并首先向刘公岛的东泓炮台发炮。
刘公岛和日岛上的炮台，当时都是由张文宣统领的护军守卫。刘公岛总共有6座炮台，分别为旗顶山炮台、东泓炮台、公所后炮台、迎门洞炮台、南嘴炮台和黄岛炮台，其中以旗顶山炮台地势最高，东泓炮台最靠前。日岛炮台是独立于刘公岛之外的孤岛，后被改成日岛炮台，对刘公岛和湾内的北洋舰队起到屏障作用。刘公岛和日岛的各炮台都装备了威力巨大的克虏伯海岸大炮，有几个炮台如日岛炮台还配有神鬼莫测的地阱炮，在北洋舰队的配合下，凭这些炮台的火力迎击正面来敌是不成问题的。
日本舰队发炮后，刘公岛和日岛炮台上的守军并不慌张，他们也随即发炮还击，使得日舰不敢过分靠近。开战后，双方发出的炮弹在海面上疾速飞驶，似乎连空气都要被擦出火花，在炮战中，大部分炮弹都落在水中猛烈爆炸，溅起水烟万丈，如白龙翻腾，可谓是气势惊人。
令人万万没有想到的是，日本舰队开始进攻后，威海南帮也突然响起了震天的炮声！听这炮声，应该是240毫米口径的海岸大炮所发。原来，上次敢死队乘坐鱼雷艇冒死摧毁皂埠嘴炮台的时候，尽管摧毁了大多数的炮台，但日军还是想方设法修复了其中一座，而鹿角嘴和龙庙嘴的炮台似乎也有两三门可以继续使用。由此看来，日本炮兵的确是早有准备，而且准备得非常充分。他们能将大炮如此迅速地修复，说明他们携带了充足的大炮配件，而当时进口的克虏伯大炮的大部分配件都是通用的。
当天上午，日本陆军见海军开始进玫，便也从威海南帮发炮助攻。如此一来，丁汝昌所担心的日军“海陆夹击”之噩梦，最终变成了残酷的现实。在阵阵硝烟中，丁汝昌下令北洋舰队各舰开出刘公岛，向威海南帮进发，势必要将南帮炮台摧毁，以解除后患。
就在刘公岛、日岛炮台与日本联合舰队轮番对射的同时，北洋舰队则接近了南帮炮台展开炮击。此时，日本陆军也不示弱，他们纷纷将鹿角嘴、龙庙嘴和皂埠嘴炮台的大炮对准北洋舰队，双方展开了猛烈的对轰。
好在南帮炮台的大炮因日军是在仓促间修好，威力不是很大，加之大炮数量不多，很快便被北洋舰队的舰炮压得喘不过气来。特别是“定远”
舰上的4门305毫米口径的主炮，更是威力无比，而其他各舰也都以前主炮频频发炮，南帮炮台的日军在北洋舰队猛烈的炮火打击之下，也只得偃旗息鼓，很快便哑火了，但北洋舰队也不知道是陆路炮台的大炮被摧毁了还是日军暂时退避三舍。见南帮炮台停止发炮后，丁汝昌又命北洋舰队开往威海南口，协助炮台进行防卫。
双方炮战正酣的时候，连丁汝昌的卫士夏景春和杨发、谷永霖等人也都在“定远”舰上参战。夏景春就在前主炮边上配合炮手戚金藻发炮。戚金藻是威海本地人，很早就进了北洋舰队，他从三等练勇做起，一直做到现在“定远”舰上的炮手，这在水兵中是极为难得的。
按北洋舰队的规定，船上水兵的衣着都比较简练，水兵头裹包头，腰束宽带，足穿皂靴，衣服的前面标记“北洋海军”和各舰名称字样，在袖口上则标记着各人的职务和级别，如练勇是圆环、水手是杠杠、升火是铁铲、管油是油壶等；水兵放假的时候则穿白衣和青呢裤；训练和作战的时候全部换上蓝衣裤。平时训练时，舰上军官的穿着也和水兵们一样简练，唯有在出外和观礼的时候才会穿起宽宽大大的官服，但看起来一点都不像海军。
在紧张的炮战中，“定远”舰上也是硝烟弥漫。当时的大炮都不是后来的自行火炮，因而每放一炮，炮手们都要等硝烟散去才能放下一炮。炮手戚金藻急得直跺脚，一旁帮忙的夏景春便说：“金藻，你是不是也想变颗炮弹啊，我来把你打出去！”一句话把旁边的调整主炮角度的几个炮手和运送炮弹的水手们都逗笑了。
正说着，炮手头李升喝道：“调整角度，准备发炮！”炮手们一看，硝烟散得差不多了，炮弹也已经上膛，火药也已经填充好，几个炮手按照李升报出的数据不断调整大炮角度和方位，随后李升一声令下：“预备！
放！”戚金藻沉着冷静地一拉火绳，“轰”的一声，一团黑烟后，一发炮弹便从炮膛中呼啸而出，直奔日本军舰而去。
在众人的紧张注视下，这发炮弹还真就不偏不倚地朝着日本军舰“高雄”号飞去，可惜角度看起来高了点，似乎要掠过军舰。说时迟，那时快，这发炮弹正要飞过去的时候，却突然发生爆炸，只听“嘣”的一声，高雄舰的桅杆上端被炮弹生生打断，粗大的桅杆和绳索噼里啪啦地落下来，把底下的日本水兵砸得慌忙逃窜，有几个人被当场砸中，躺在那里哭爹喊娘。北洋舰队的水手们见后，连连拍手叫好！
“高雄”舰被打伤后，日本第二游击队的“扶桑”等舰也不敢恋战，随即便转舵驶向外海，双方暂时停战，这时已经是中午时分了。
下午1点，日本舰队又有4舰前来威海南口挑衅，这便是“筑紫”“大和”“武藏”和“葛城”4舰。这4艘军舰的个头远不如北洋舰队的“定远”舰大，估计也就和北洋舰队原来的两艘老巡洋舰“超勇”和“扬威”
相当（两舰均因为老旧而在黄海大战中殉国沉没），如今居然也牛皮哄哄地跑来发炮进攻。还没等北洋舰队的军舰发炮，岛上的护军就先开炮了，“筑紫”舰听到炮声后慌忙闪避，不敢继续向前。
还没打多久，岛上的一发炮弹便命中了“筑紫”舰，看起来好像是从其左舷穿透，击穿后甲板由右舷落入海中，可惜没有爆炸，这应该是一发实心弹而不是爆破弹。不过，从望远镜里看来，筑紫甲板上也横七竖八地倒下了十来个人，估计是炮弹在穿行过程中打死了三四个日本兵。随后，“葛城”舰也吃了一炮，伤亡情况不详。在炮战中，北洋舰队和刘公岛上的护军这边也略有伤亡。
炮战了一个白天后，日本军舰见无法接近刘公岛，也只好悻悻而退。
这天晚上，硝烟散去后的海面依旧平静，已经半圆的月亮也偶尔在云层中露个脸，就像白天的激烈炮战从来没有发生过一样。
由于当天的攻击毫无效果，日本军舰甚至连刘公岛都靠近不了，收兵之后日本联合舰队司令官伊东佑亨，显得十分焦躁。这时，信号兵来报告说，前面有艘英国军舰挂信号旗说想过来拜访。伊东佑亨心想：这英国人最近总在山东半岛特别是威海这一带来回盘旋，也不知是什么动机？但从两国的外交来看，应该没有什么恶意，何况日本舰队的舰只还大多是购至英国，最近还和英国达成了友好的通商条约，应该不会有什么恶意。于是伊东佑亨便令信号兵挂上“欢迎来访”的信号旗，让英国军舰靠近。
这次来访的是英国远东舰队司令裴利曼特，他这次访问的目的无非是转达英国政府的意见，希望日本不要触犯英国在中国的商业利益，不要过分打击清廷云云。伊东佑亨心想，这战争岂能和商业相提并论，本想反驳几句，但他突然灵机一动：既然英国不希望战争过分惨烈，何不让他去北洋舰队代为劝降呢？
裴利曼特倒是很爽快地答应了伊东佑亨的要求，愿意替日本人去威海走一趟。在裴利曼特看来，中日战争已经打到这份上，北洋舰队似乎也只有投降一途了。
第二天，也就是2月4日（正月初十），日军在上午的时候依旧是海陆夹攻，双方猛烈炮击对射，并没有任何停止进攻的迹象。一直到中午时分，英国军舰“拉格锐”号驶近战场，日本舰队才早有默契地转舵离去，刘公岛炮台和北洋舰队也就停止了炮击。
随后，英舰“拉格锐”号向刘公岛发信号，表示想来拜访北洋海军提督丁汝昌。在得到中方的许可前，英国军舰仍旧停在威海的北口外等待。
丁汝昌接到报告后，便派出“镇北”炮舰前去领航，将英国军舰导入威海湾内。
“镇北”炮舰开到水雷拦坝的出口处后，由水雷营的弟兄打开栅门，“镇北”便进入了外海口，将英舰“拉格锐”号引入威海湾，并进到铁码头处停泊。
这时，丁汝昌已经偕同刘步蟾来到了铁码头，前来迎接。刘步蟾十几年前曾经留学英国并在英国地中海舰队实习过，英文非常好，因此这次会谈也就由他来做翻译。
午餐时间到了，丁汝昌和刘步蟾便在海军公所里设宴接待了裴利曼特。虽然餐桌上的食物很丰盛，但裴利曼特看得出来，丁汝昌和刘步蟾两人并没有多大食欲，情绪也不是很高。由于气氛沉闷，裴利曼特也不想浪费时间了，他直接拿出了伊东佑亨请他转交的劝降书，递给丁汝昌看。
早在日军登陆荣成湾之前，这份劝降书便已经写好，上面有日本第二军总司令大山岩与日本联合舰队司令伊东佑亨的联合签名，以表示对丁汝昌的尊敬。
丁汝昌拿起劝降书，只见上面写着：“大日本国海军总司令官中将伊东佑亨致书与大清国北洋舰队提督丁军门汝昌麾下：时局之变，仆与阁下从事于疆场，抑何不幸之甚耶？然今日之事，国事也，非私仇也，则仆与阁下友谊之温，今犹如昨。”
看到这里，丁汝昌不免冷笑一声。裴利曼特与刘步蟾抬头互视了一下，不明所以。接着，丁汝昌又往下看：
“清国海陆二军，连战连北之因，苟使虚心平气以察之，不难立睹其致败之由，以阁下之英明，固已知之审矣。至清国而有今日之败者，固非君相一己之罪，盖其墨守常经，不谙通变之所由致也。”
看到这里，丁汝昌不免长叹一声，说：“当局者迷，旁观者清。可惜你我是战场上的对手，而不是昔日的朋友。如今你是战场上的胜利者，又怎能体会我心中的苦楚？”
这时，裴利曼特趁机劝说道：“丁将军，北洋舰队的失败，并不是你的过错，乃是贵国多年积弊导致。大厦将倾，非一木所能支，何不顺从伊东君的建议，率全军船舰降于日本，既可救贵国士兵之生命，丁将军也可和其他将军暂游日本，再图后计。”
丁汝昌听到这里，不免心头大怒，他将劝降书“啪”的一声扣在桌上，厉声道：“我丁汝昌屡受国恩，投降二字，不必再提起！我宁可自杀殉国，也绝不会做出如此勾当！”
裴利曼特见丁汝昌发怒，未免有些胆怯，只得转过头用英文嘀嘀咕咕地和刘步蟾说话，大意是说中国不乏卧薪尝胆报仇雪恨之先例，不必拘泥于小节；既然战无可战，投降也不是丢人的事情，请刘步蟾劝劝丁汝昌云云。
刘步蟾听后，冷静地道：“裴利曼特先生，我也知道，你们西洋人并不认为在这种情况下投降是件可耻的事情，但在我们国家，即使战死也不能苟且偷生，如果我们投降的话，后人会怎么看待我们呢？如果我们连战死的精神都没有了，那我们还有什么呢？”
随后，刘步蟾又和丁汝昌低声商量了几句后，便对裴利曼特说：“裴利曼特先生，丁提督和我都非常感谢你这次来访，也感谢你的好意。但请你转告伊东佑亨，我们即使战死，也绝不会投降的！”
裴利曼特先生见两人态度坚决，也只好怏怏而退。
刘步蟾在将裴利曼特送到铁码头后，便一言不发地走了。裴利曼特回头看了看海军公所，嘴里嘟囔着，随后便登上“拉格锐”号离去了。
威海北口的栅门再次打开，等英舰“拉格锐”号开过去后，随之又重重地关上了。
