此次战事有守一月而不支者，有守数月而不支者，有守半年不支而至死不屈者。相座当付泰西各国观战武员评其得失勇怯，不能以成败论。——清 张文宣《遗书李鸿章》
1895年1月25日，日本侵略军登陆荣城，26日，下达了进攻威海卫的命令。日军在推进途中与清军展开激战，战况一度胶着，日军的大寺少将被弹片击中，伤重而死。
尽管如此，威海卫的南北两岸炮台还是一个个被日军攻陷，这等于北洋舰队的一条膀子被卸掉。炮台失陷，日军利用清军原有的大炮射击北洋舰队。丁汝昌也预料到这一点，曾命令将开启大炮的器械藏起来，但陆军指挥官没有执行命令，认为我陆军干嘛要听你海军的，因此等于将大炮交给了敌人。
刘公岛的守军和海湾内的舰队已经被围困，但他们做好了坚守准备，屡次击退敌人。2月3日，清军击伤日舰筑紫号和葛城号。
日本联合舰队司令伊东佑亨于是改用偷袭战术，派鱼雷艇潜入港湾袭击。威海卫铁索封港，日本鱼雷艇屡次不能通过，9号鱼雷艇还被北洋水师击沉。然而到了2月6日凌晨，日军却打了一个神仙仗，23号鱼雷艇居然懵懵懂懂闯过了铁索，然后日艇鱼贯而入，与清舰缠身战斗。北洋舰队的来远舰、威远舰被鱼雷击沉。
鱼雷艇偷袭得手，第二天，日本联合舰队向北洋舰队和刘公岛等目标发起总攻。李鸿章派遣的援军才到外围，就被日军猛烈的炮火撕成碎片。
此时北洋水师已是困兽，而清廷还在吵吵嚷嚷要丁汝昌下课。丁提督已经听不到这些声音了，他耳边只有呼啸的炮火声。士气开始涣散，当晚7时，刘公岛数千军民围在丁汝昌的衙门前，要求给生路。丁汝昌安慰大家：十六、十七日援军就到了，大家等等，如果援军届时不到，我会担保诸位的生命安全。丁汝昌要做的不只是尽军人的气节，还要考虑百姓和下属的生路，他长叹：我丁某连个痛快战死的机会都没有。在外无援兵的情况下，他痛苦地接受了投降的条件。
2月11日，丁汝昌写好给李鸿章的遗书，然后一杯酒，一块鸦片……
2月12日，丁汝昌命绝。
2月14日，北洋水师正式向日军投降。
刘公岛陆兵指挥官张文宣，是北洋舰队老板李鸿章的外甥。1874年，即同治十三年，张文宣中武进士。1887年，威海设防，张文宣被调防至威海。刘公岛被日军围困，他向朝廷写信：守刘公岛，我张文宣先力守，实在不行了，用命来守。张文宣确实履行了热血诺言，当大势已去时，他向舅舅李鸿章写下遗书，说此次战役我军有坚守一个月、几个月甚至半年然后力气不支，殉国而死的，李相国您一定把我们的勇敢表现告诉西洋军界，看我们到底是勇敢还是怯懦，不要以成败来论我们。这封信可看出张文宣还是很有军人荣誉感的。
2月11日，不屈的张文宣自裁殉国。
2月14日，日本联合舰队向自杀殉国的北洋水师三名将军鸣炮致哀。美国《纽约时报》这样报道：三名中国海军将领，北洋舰队司令丁汝昌将军、右翼总兵兼‘定远’舰舰长刘步蟾将军和张将军，在战争中表现出了比他们的同胞更加坚贞的爱国精神和更高尚的民族气节，他们值得中国人民引为骄傲。