城北制高点丢失，外城城门被攻破一个缺口，城内军队又濒临弹尽粮绝，叶志超一筹莫展。他就是在这种形势下召集诸将会议，提出了弃城北撤的意见。根据当时形势，各军统将对此均表示同意，平壤城内的朝鲜最高官员、平安道监司闵丙奭也没有异议，“亦听任之。”

征求了诸将意见，叶志超在决策撤守重镇这样很容易引火烧身的重大事件的时刻，头脑尚显得十分清醒，准备向国内做出汇报。平壤城对外界的有线电报，从14日起已经断绝，无法直接和国内联系，叶志超于是匆匆撰写一封书信，陈述平壤15日上午大战的情况，以及绝不能守的无奈形势，交由亲信员弁潜出城去，步行前往后路安州一带寻找电报局发送，为自己将来解释弃守平壤之时，从公文程序上预留一条后路。

“叶提督咸午专足递安州转电云：电线已断，日本四面合围，自十二日起，无日不战，超带兵督战已三昼夜，实不能支。平壤城低且圮，现日架炮百余尊俯击，城中人马皆糜烂，又无处汲水，万不能守。盛军人多不足恃，后路韩民竟接应日兵。如此之速，援军恐来不及，求中堂先将情形奏明。”[13]

15日下午平壤大雨，刚刚攻破玄武门的日军朔宁、元山支队，正在周围高地炮兵的支援下，准备杀进平壤内城。突然，日军眼前出现了意想不到的一幕，平壤城各处城头上接二连三出现了示意投降的白旗，“同时雷鸣声、枪炮声混杂一处，伴随暴雨，咫尺莫辨。当时敌军虽然乞降，果真投降与否则不知道，然而我军已经战斗疲劳，加上骤雨困扰，立见少将遂命令停止炮击，观察敌军进一步行动。”[14]

没过多久，平壤内城城门吱呀着打开一道缝隙，有一名朝鲜人走出城来，向日军提交书信。日本军史记载，这封由平安道监司闵丙奭署名的书信冒雨送来时，“信被雨打湿而不可读。”日军指挥官立见尚文少将于是驱马到平壤内城城下，让副官朝城头高喊，“如果你们投降，我军可以接受，应速速打开城门，交出武器。”由于言语不通，日军的喊话没有得到什么回应，于是双方通过笔谈，用汉字来交流。最后清军提出要求，“城内人众，非常杂乱，且雷雨大至，希望延迟到明日拂晓开城。”[15]日军表示接受，遂退出玄武门，驻扎到牡丹台一带。

战争中，一方军队投降让出城池或阵地，另一方则保证对方军队安全撤离，在甲午战争所属的时代，这是国际法中的一项标准模式。叶志超下令竖白旗，以及与日军交涉让出平壤时，是否基于对国际法条文的了解，不得而知。但在那位被俘的盛军军官栾述善的回忆里提到，升挂白旗、与日军交涉停火，其实是叶志超的缓兵之计，他本人并不愿意真的率领军队缴械投降，只是想能在尽可能安全的情况下，将清军撤出这座危城。在与日军达成第二天天明投降、交城的协议后，叶志超匆匆传令各军准备当晚暗度陈仓，“密传各营，轻装持械，连夜后。”[16]