日本第二军在辽东和山东半岛入侵时，原计划应该准备转入冬季休整的第一军部队，不愿白白让第二军抢占风头，在辽河平原也在进行攻击作战。

鸭绿江防线全面崩溃的败绩传到清廷，引起极大震动。鉴于淮军主力已经全部调用一空，清政府开始陆续征发其他各地军队赶往辽阳一带，加强宋庆部残军，以防日军进犯奉天和山海关。经清政府电令，奉天将军裕禄积极招募猎户、百姓组成新奉军、靖边军、镇东军等部赶往辽阳外围一带。吉林将军长顺调动靖边军、吉字军等部开往奉天一带。已经在前敌的黑龙江将军伊克唐阿从黑龙江催调新编的敌忾军、齐字军赶往前线。除去这些东三省当地应急招募的军队外，清政府一方面是鉴于淮军已经无兵可调，一方面是受清流言官对淮军参劾的影响，决定起用湘军出关作战，采取以湘代淮的策略。陆续从内地出关的军队里，有程之伟大同军、蒋尚钧河南军这些各地派来“勤王”的散碎部队，更多的便是湘军，计有魏光焘武威军、江苏按察使陈湜部福寿军、提督陈文炳威靖军、甘肃宿州镇总兵田在田部乾字军、湖北提督吴凤柱部凤字军、道台李光久部老湘军等军队。这批军队看似名目繁多，实际大都是紧急招募拼凑的乌合之众，枪械弹药装备不足，又未经近代化的军事训练。

日本第一军司令官山县有朋率军攻入中国东北后，并不愿意遵循冬季扎营的命令，坐视第二军攻城掠地，喊出要夺取奉天过年的口号。从鸭绿江边境重镇九连城通往奉天共有东西两条道路，分别是沿九连城、凤凰城、草河口、连山关、摩天岭、辽阳到奉天的东路正道；以及从九连城往西折向大东沟，再北上岫岩、赛马集、海城，最后经辽阳到奉天。日本军队因为从朝鲜战场开始连战连胜，显得过于骄横自大，仅仅派出少量部队就兵分两路向辽阳、奉天方向攻击前进，先后在东、西路攻占至岫岩、连山关等战略要点。不断溃退的中国军队终于凭借地势和气候优势，在东西路的摩天岭、赛马集一带先后挫败日军前锋。

日军由于冻伤严重，且担心补给线被切断，东线日军遂放弃连山关，回撤至凤凰城一线。清军统将宋庆一度率部追击，意图收复凤凰城而未果。山县有朋不顾冬季作战的不利因素，以及日本大本营勒令其转入冬季宿营的命令，转而在奉天西路发起攻势。

11月29日，日本大本营撤销山县有朋的职务，第一军司令改由野津道贯继任。由于第一军司令换将时，进攻奉天西路的军队已经出动，西路战斗事实上未能被制止。日军在西路方向投入第一军第三师团主力，从岫岩出发，首先击溃了清军在析木城构筑的防御线，于12月

13日攻占西路重要城市海城。