日军在花园口登陆后，第一个进攻的目标是金州城。
金州是旅大陆防要地，金州一旦失守，大连将失去依托。此时金州副都统连顺所部仅有一营三哨防守金州，连顺急电李鸿章、盛京将军裕禄，请求迅速派兵增援。
刚刚率军进驻大连湾布防的正定总兵徐邦道，得知日军在花园口登陆后，十分清楚敌军的意图，不顾兵寡势单，毅然率军进至金州。
此时徐邦道年近六旬，精力虽不及当年，但威风不减，在此后的金州保卫战和旅顺保卫战中，徐几乎是清军中唯一能够重创日军的将领。
徐邦道至金州后，会合驻金州清军，在金州东路设防。督率部下昼夜赶修防御工事，分建堡垒于夹道两山顶，并派出骑探侦察敌情。
金州城位于金州湾东侧辽东半岛蜂腰部，城南方陆地最狭处宽仅4公里。南距旅顺口约50公里，北距复州约80公里。东有大和尚山屏障。金州城为长方形之砖城，东西长600米，南北宽760米。城垣高达6米，顶宽4米，筑有女儿墙，四面有门，城门坚固。城墙外10米处有外壕环绕。金州城垣牢固，号称“辽东半岛雄镇”。
徐邦道在金州经过详细探查，选定石门子附近山头为阵地。此地西距金州城约10里，为貔子窝至金州的必经之路。
徐军在石门子夹道两侧山顶上分筑炮台，每垒有炮4尊。并亲自督饬各营弁勇，日夜挖掘战壕，砌筑墙垒。与此同时，徐邦道还派遣骑兵前往貔子窝侦察敌情，并骚扰日寇，延缓敌人的进犯，以争取时间构筑阵地。
徐邦道率军到达金州城后的第二天，也即10月28日，由山崎少佐率领的一支日军小部队在没有遇到任何抵抗的情况下占领了貔子窝。
徐邦道决定派步队三哨，马队一哨前往貔子窝，乘日军立足未稳，主动出击。但后来他不得不放弃了这个计划。金州城离貔子窝70公里，多是山路，徐邦道手下仅4营兵马，且都是仓促编练成军，其军队素质及装备都不适应战斗需要。随后徐会同连顺、赵怀业商议守卫金州之策。赵怀业以李鸿章命他守大连为由，拒绝抽调部队相助。经徐再三恳求，“至于跪泣”，赵才勉强应允，派营官周鼎臣率200人协助徐邦道守卫金州。
11月3日，日军第一师团由貔子窝出发，日军派出一个大队的先遣队担任侦察。并先破坏了金州、复州间清军通信线路，切断了金州守军与外界的联系。
日军将进攻队伍分为三路：以步兵第十五联队长河野通好大佐率第十五联队及先遣大队为牵制兵力，从貔子窝至金州大道正面牵制守金州东路的清军；由第一旅团长乃木希典少将指挥第一联队为正面进攻部队，向清军东路阵地进攻；由第二、第三联队组成师团本队，在师团长山地元治中将率领下，向东北方迂回，绕至金州之北三十里堡，再沿金复大道南下，从背面进攻金州。
11月5日上午11时，担任正面进攻东路清军阵地的乃木希典，派出两个大队沿貔子窝至金州道路，向徐邦道军阵地发起攻击。
守卫道路两侧高地的拱卫军凭垒据守，进行反击，弹如雨注，激战3小时，日军无功而返。
午后4时，日军再次进攻，又被击退。乃木希典见屡攻不克，乃于当夜在清军阵地外露营，与清军对峙，准备次日进攻。
11月6日拂晓7时，担任正面进攻的日军第一旅团，在乃木希典少将的指挥下，向徐部阵地发起攻击，采用欧洲德国军队方式训练的日军，展开队形，日军和山炮一大队使用36门大炮，向徐部阵地猛烈炮击。45分钟后，日军实施总攻击。清军在徐邦道的指挥下，英勇奋战，前仆后继，顽强地坚守。
迂回至金州背后，沿金复大道由北面进攻的日军第一师团本队，于6日上午7时到达金州城北八里庄，进攻清军左翼防线，击溃清军周鼎臣部，切断了徐邦道军后路。清军因寡不敌众，不得已退回城内，固守待援。
上午8时，日军占领了东路防线阵地，并列炮于高地上向金州城守军轰击。第一师团本队也集中36门大炮于城东北1公里的三里庄，用排炮向金州城东、北、西三面城墙猛轰。
炮声如雷，天地震动，枪子弹药，坠落如雨。
清军不屈，殊死防守。用架设在城墙上的克虏伯野炮应战。金州副都统连顺率领旗民、地方官竭力堵守。
由于日军炮火十分猛烈，激战半小时，清军炮火被压制下去，日军乘势向城下冲来。但城垣高达6米，不易攀登。清军利用城墙上枪眼向日军还击，弹丸雨下，给予日军以重大杀伤。
日军冲锋受挫后，便派工兵将炸药堆积在北门城门中央两扇门扉底下，用炸药连续把第一门、第二门炸毁。
10时半，日军如潮涌般冲向城内，并转趋东门。11时许，东门也被攻破。守城清军与敌人展开激烈的巷战，许多人壮烈牺牲。其余大部分由西门和南门撤出，退往大连、旅顺。这时赵怀业率增援部队赶至金州郊外，但为时已晚，只好退回大连。
连顺等突围奔赴旅顺，向诸将求援，企图重新夺回金州。但旅顺诸将“言战言守，众志不一。无人愿往克复金州”。
就样，号称“辽东半岛雄镇”的金州，一日之间，沦陷敌手。
在日军占领金州的当晚，第一师团长山地元治就制订了从北面进攻大连湾的作战计划。确定7日拂晓分三路攻击前进：
11月7日凌晨，河野大佐率部夜袭徐家山炮台，当到达徐家山清军兵营时，发现清军大队人马早已向旅顺撤出10里之外，兵营里到处丢满了清军士兵没来得及带走的衣物、炊具，地上积满了粪便。
日军兵不血刃占领了徐家山兵营和炮台，使日军大感意外。
在日军进攻大连湾以前，日军以为清军至少能抵抗一天以上。因此在陆军从大连湾背面进攻的同时，曾要求海军从海上配合支援，以使清军首尾不能兼顾。但7日中午12时，当东乡平八郎海军大佐率领13艘舰艇开进大连湾时，发现徐家山炮台已在日军掌握之中。
负责进攻和尚岛诸炮台的日军第一旅团，也未遇到任何抵抗。
据守在和尚岛、老龙头和黄山炮台的怀字军，在守将“赵不打”赵怀业的指挥下，丢下堡垒坚固、军储丰厚的炮台，连夜率军逃往旅顺。
乃木希典少将率军于7日下午5时“接管”了和尚岛炮台。日军要做的只有一件事：就是将太阳旗插在炮台上。
大连湾炮台坚固，炮火精良，军储丰厚。计有海岸野战炮共120余尊，而由上海运来的野战炮尚未启封，弹药十分充足。
当乃木希典登上和尚岛炮台时，他几乎不相信自己的眼睛，这座西洋式的建造精美的炮台，有18英寸火炮3门、23英寸2门，其中两门已装上了弹药，炮弹、火药等完好无损地堆满仓库，如此精美、弹药充足的炮台，守军竟然原封不动一弹不发就仓皇逃走，这个杀人不眨眼的侵略者对他的部下说：“世界上居然有如此昏庸、腐败的军队，还从来没有听说过。”
守护在老龙头炮台和黄山炮台哨所的清军也只放了几炮便逃之夭夭，到8日晨6时两炮台均为日军所占领。
大连湾堡垒是清政府花费巨额资金建造的，配备有从德国购买的新式大炮，然而经营6载的坚固的海防要地竟如此轻易放弃，实在出乎日军所料。
11月8日上午10时，山地元治中将和两名随军的英国记者、翻译官向野坚一徒步登上和尚岛炮台，指着完全是西洋式构造的炮台，不无傲慢地说：“倘若此炮台为我所守，以一个中队可挡得住百万之敌。”
《泰晤士报》记者乔治说：“将军不费举手之劳，便缴获如此众多的大炮战利品，想必是非常愉快的。”
山地元治将军笑了。
