6月5日，日本立即设立有参谋总长、参谋次长、陆军大臣、海军军令部长等参加的“大本营”，作为指挥侵略战争的最高领导机关 。6月9日，日本派先遣队400多人，以保护使馆和侨民为借口进入朝鲜首都汉城(今韩国首尔)，同时根据《中日天津条约》知照中方，其后又在6月12日派兵800人进驻汉城 。
在日军先遣队出发前，日本外务大臣陆奥宗光训令驻朝公使大鸟圭介“得施行认为适当之临机处分”，授权大鸟挑起衅端，找寻借口发动侵略战争 。
全州和议达成以后，朝鲜政府要求中日两国撤兵，大鸟圭介开始和清廷驻朝大臣袁世凯进行撤兵谈判 。大鸟虽口头上答应撤兵，但日本政府一方面电令大鸟拒绝达成共同撤兵协议，另一方面则在6月15日抛出了“中日两国共同协助朝鲜改革内政”的方案，从而使共同撤兵协议一笔勾销 。
此后，日本开始不断增兵，到6月28日侵朝日军达到8000余人，比驻朝清军占绝对优势 。而清廷决策者直隶总督兼北洋大臣李鸿章则希望中日共同撤兵，既未向朝鲜增援军队，又未按袁世凯、聂士成等人的建议由清军先撤兵，最终给日本人以可乘之机 。
日本之所以提出“共同改革朝鲜案”，一方面是使自己的军队以此为名赖在朝鲜不走，另一方面又拖住了驻朝清军，完全是为发动战争而采取的手段 。
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由于清政府拒绝了“共同改革朝鲜案”，并强调日本必须撤兵，于是日本在6月22日向清政府发出了“第一次绝交书” 。
此后，李鸿章寄希望于美、英、俄等欧美列强调停，让日本撤兵 。由于前述的各国利害关系，美、英、俄只是对日本表示“谴责”而已，并未采取强硬措施，加之日本灵活的外交策略，列强最后都采取了观望态度，调停均告失败 。
7月14日，日本向清政府发出了“第二次绝交书”，拒不撤兵，并反诬中国“有意滋事”，扬言“将来如果发生意外事件，日本政府不负其责” 。至此中日谈判破裂 。
日本向清廷发出“第一次绝交书”以后，开始单独改革朝鲜内政的策略 。与朝鲜交涉期间，大鸟圭介一方面逼朝鲜否认自己是中国属国，另一方面提出五项二十七条改革方案，强迫朝鲜限期接受 。但是朝鲜政府当时是亲华的，因此朝鲜十分反感于日本的蛮横，敷衍日本的要求，并一再督促日本撤军 。到7月17日，日朝谈判也宣告破裂 。
1894年7月期间，日本发动战争的阴谋愈发明显，中国国内舆论和清军驻朝将领纷纷请求清廷增兵备战，朝廷形成了以光绪帝载湉、户部尚书翁同龢为首的主战派 。然而慈禧太后并不愿意其六十大寿为战争干扰，李鸿章为保存自己嫡系的淮军和北洋水师的实力，也企图和解，这些人形成了清廷中的主和派 。到7月中旬中日谈判破裂以后，一直按兵不动的李鸿章才应光绪帝的要求，开始派兵增援朝鲜 。
随着中日、日朝谈判相继破裂，列强调停均告失败，1894年7月17日，日本大本营作出开战决定 。20日，日本驻朝公使大鸟圭介向朝鲜政府发出最后通牒，要其”废华约、逐华兵”，要求48小时内答复，朝鲜继续敷衍日本 。
1894年7月23日凌晨，侵朝日军突袭汉城王宫，击溃朝鲜守军，挟持朝鲜国王李熙(朝鲜高宗)，解散朝鲜亲华政府，扶植国王生父兴宣大院君李昰应上台摄政 。日本嗾使朝鲜亲日政府断绝与清朝的关系，并“委托”日军驱逐驻朝清军 。
控制了朝鲜政府后，1894年7月25日，日本不宣而战，在朝鲜丰岛海面袭击了增援朝鲜的清军运兵船“济远”、“广乙”，丰岛海战爆发，海战中日本联合舰队第一游击队的“浪速”舰击沉了清军雇用运兵的英国商轮“高升”号，制造了历史上著名高升号事件 。
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