1894年六月初，朝鲜政府因东学党起义向大清求援，清政府派太原镇总兵聂士成、直隶提督叶志超率淮军赴朝。
协助朝鲜李氏王朝平息了东学党起义的清朝军队，没能迎来“凯旋回朝”的命令，却等来由日军8000多人组成的混成旅团在朝鲜仁川登陆。
一时间，中日两军云集朝鲜，局势骤然紧张起来。
在北洋海军护航舰队于丰岛海面遭到日本舰队袭击的同时，清朝政府驻扎在朝鲜牙山的陆军部队，也遭到了日军少将大岛义昌指挥下的陆军混成旅团的攻击。
叶志超、聂士成因牙山无险可守，遂移师牙山东部的成欢和公州。
成欢驿位于朝鲜忠清道平泽县东南，是汉城通往天安、全州的南北咽喉要地，丘陵环绕，安城川河水两岸沼泽密布，地势复杂，易守难攻。
公州位于成欢之南，背山面江，亦是兵家攻守要地。聂士成部2000余人赴成欢后立即构筑工事，分左、右两翼展开。左翼部署在成欢西北约2公里的牛歇里高地，集中了主要炮火及兵力，以阻击日军由成欢趋牙山的道路。右翼在月峰山一带，兵力较为薄弱。
叶志超率1000余人退守公州，作为后援。
二十六日，日军抵达成欢前沿素沙场。大岛义昌了解清军军事部署后，于二十七日五更指挥日军乘黑夜重点进攻清军右翼。
日军前卫部队涉过沼泽，越过安城川上的桥梁安城渡时，突然遭到于光炘、周宪章等四名武备学堂学生率领的数十名清军的伏击，死伤多人。由于黑夜迷失道路，又不知清军虚实，惊慌后退。很快，日军发现清军兵少无援，再次猛攻。数十名清军以寡敌众，与敌人激战一个多小时，于光炘等壮烈牺牲，余众被迫撤回。拂晓，日军攻占了牛歇里阵地前沿佳龙里，逼近清军主阵地。
6时30分左右，双方步兵在阵地前展开激战，炮兵亦猛烈对射。大岛义昌亲自指挥日军炮火猛轰清军右翼两个堡垒，清军士兵奋起还击。阵地前炮弹飞驰，爆炸声震耳欲聋。聂士成身先士卒，在枪林弹雨中往来策应，鼓舞士兵，指挥战斗。由于清军右翼阵地火力薄弱，不久一号堡垒被攻占。聂士成急调左翼数百人支援，日军则倾全部火力拦截，援军受阻。6时50分许，右翼二号堡垒亦被攻陷。
不久，左翼阵地又告失守。清军被压缩在成欢驿街道附近，四面受敌，聂士成不得已率众撤退，成欢遂被日军攻占。
从战略方面来分析：
清政府对于日军的战争挑衅，和战不定，特别是李鸿章推行“避战求和”方针，贻误战机而造成牙山之战失败。
早在6月间，入朝清海陆军将领目睹日本擅派大军入侵朝鲜，蓄意挑衅，极为气愤。清军将领及有关人员曾多次电请清政府派重兵赴朝，并派兵进驻汉城等地，防备日军挑衅，均被李鸿章驳回和制止。
从战术方面来分析：
当清军探知日军南下进犯牙山时，本应集中兵力，择险据守，以逸待劳，阻击敌人。但叶志超、聂士成却分兵为二，一部守成欢，另部退公州，造成兵力分散，使原来就劣于日军兵力的清军更加处于劣势，以致造成“聂军人少战败”（丁名楠等：《帝国主义侵华史》，修订版，第342页。）。
其次，防守成欢的聂士成错误地估计了敌军进攻的方向，以为日军将沿汉城至全州大道来犯，进攻的主要矛头将在成欢正面阵地和左翼。结果，日军“分两道来犯：一从大道来，以缀我师，而一绕道出东路，以袭侧面”（姚锡光：《东方兵事纪略·援朝篇》。），使清军的防御处于被动地位。
此外，成欢清军还存在各阵地工事不坚；士兵战术落后，不善射击等问题。
日本军事评论家誉田甚八提及此次战役：清军“选定阵地不适当，其配备不完全，在未战以前，其败势已明矣。虽为清国简拔之精锐兵，虽其兵力可与日本比较，然皆不足以补偿上述缺点，其终于败走，实自然之理也”。“若清军配备至当，则其所有兵力与日军无大差，其胜败之决有不可知者”（誉田甚八：《日清战争讲授录·附录》，南京军用图书社1936年版，第14页。）。
成欢驿之战，虽然是一次规模不大的战役，但其影响却是很大。日本军队基本上摸清了清明军队腐败无能、 不堪一击的底细，大大助长了日本军队的嚣张气焰。
1894年7月30日，即日军进攻成欢驿的第二天，清政府总理各国事务衙门，即照会各国驻华公使，严厉谴责日本海、陆军的挑衅行径，并宣布召回日本公使领事，委托美国政府代为保护侨民。7月31日，总理各国事务衙门又照会日本驻华临时代办小村寿太郎，宣布中日断绝外交关系，令其回国。
1894年8月1日，两国宣战布告发出，中日甲午战争正式开始。
中日两国宣战，俄、英、美、德、意、荷等国先后宣告中立，坐山观虎斗。
大清国的溃败逐渐显现出来……
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