他连续打六七遍，军舰仿佛都没发现他，一直没向炮台开炮。他知道也许军舰不相信他的旗语，以为是日军的诡计。于是他把旗语改为：“我是济远枪炮二副黄浩胜，摩天岭已经失守，向我开炮。”终于，来远舰首先向炮台开炮，但第一炮打得有些偏，在宋浩胜左侧爆炸，宋浩胜被气浪和沙土掀翻，滚下了半山腰。
此时，日军已经冲上摩天岭，大寺安纯登上山顶，与士兵们一起欢呼胜利，他招呼跟在身后一起登上山顶的《二六新报》随军记者远藤飞云，指着山下的威海军港道：“来，给我照张相，记录这胜利的时刻。如今我们已经居高临下，占领威海，只是时间问题。”话未说完，突然一颗炮弹在他身边爆炸，他被炸得胸口鲜血直流。他被抬下山去在九疃村救治，数天后死亡。
日军占领摩天岭后，用大炮向杨枫岭炮台轰击，掩护步兵进攻；清军海岸炮台及港内的军舰则远距离支援杨枫岭炮台，日军随军记者这样记述：“敌军海岸各炮台全部把炮口指向陆地。这些海岸炮一齐发炮轰击，其猛烈程度是不可想象的。许多像杵一样的炮弹旋转着飞来，形成交叉火力，炮弹碰到岩石上，岩石飞向空中，落到数百间的地方。像这样的炮弹，我还是第一次见到。旅顺战斗虽然激烈，但是这样大的炮弹如雨点般射来，却未曾见过。岂止有敌军海岸各炮台的集中射击，镇远、定远等八艘敌舰也开到海岸，轰击我军……军舰上的大炮不同于野炮和山炮，炮弹从头上掠过，草木也为之颤动；炮弹落在距数十间的地方，硝烟弥漫，看不到任何东西。一个弹片迅猛飞来，把敌军遗弃的军马肚子打穿，肠子也流到肚子外面。一个弹片就打一个一尺多的坑，由此可知其一斑。炮弹爆炸时，霰弹飞向四方，不知打坏了多少石壁和树木……”
防守杨枫岭炮台的守军只有一营，统领陈万春也像周家恩一样是条硬汉，他督率兵勇打退了日军的多次进攻。据说战斗到最激烈的时刻，多年跟随他的侄子（或者是表弟）曾劝他逃走，他拔出佩刀，当即亲手处斩了这个动摇军心的亲人。日军步兵强攻不成，最后集中炮火轰击，炮台周围树木全部中弹起火，弹药库也被击中，子药横飞，烈焰升腾。从早晨八时一直坚持到十一时，最后守军伤亡大半，被迫撤离。
攻陷南帮陆路炮台后，日军立即进攻海岸炮台。海岸炮台自北向南有皂埠嘴、鹿角嘴和龙庙嘴炮台。海岸炮台守军没有近射武器，而日军却可以用占领的陆路炮台进行轰击，并派出大量步兵冲击。海岸炮台逐个陷落，统领戴宗骞下令后撤，自己逃到了北帮炮台。
恶劣的天气暂时阻止了日军的攻势。当日天气非常冷，夜里又降大雪，日军连夜在野外露宿，不少人被冻伤，号兵要吹传令号，也因为管口冰冻不能吹响。日军为烤火取暖，将附近各村居民的木器抢掠一空，连民房的门窗也拆除无余。
休整一天后，日军开始继续进攻，他们的目标是威海卫城和北帮炮台。沿海岸进攻威海卫城是近道，但是在北洋舰队的射程之内，日军已经尝过北洋舰队炮火的苦头，不敢沿海岸进攻，于是绕到城西从后背进攻。
当时防守威海西路的有孙万龄、李楹、阎得胜等十营清兵，驻扎在威海城西双岛河附近。孙万龄率军防守双岛河南岸大堤，正面阻击敌军；李楹率军驻守南港，防备敌军迂回包抄；阎得胜率军五营驻守小西庄和港头村，防备敌军偷渡，并负责接应孙万龄。阎得胜在白马河之战中未战而逃，李秉衡曾下令就地处决，孙万龄考虑正在用兵，为他求情，依旧令他率军。
正月初七黎明，日军在贞爱亲王的率领下开始进攻。孙万龄所部阵地设在河堤附近的树丛里，士兵们利用树丛的掩护射击敌人。从早晨至下午，激战七八个小时，击退了日军的数次进攻。当时双岛河结冰如镜，风雪扑面，日军“一步一颠，匍匐前进”，进军十分困难。日军企图从南面包抄孙万龄军队的后路，因遭到李楹军队的截击，亦未能得逞，于是改向阎得胜部进攻。阎得胜是贪生怕死之辈，未待日军进攻，就擅自撤退，导致孙万龄两面受敌，最后不得已撤退。
这一战，孙万龄等清军又一次以少胜多，击毙日军五百多人，缴获枪四百多支，而清军伤亡仅八十七名。如果阎得胜能够按计划出击，必定还会创造更大的战果。第二天，孙万龄在隆福寺召集将领会议，亲手处斩了两次临阵脱逃的阎得胜。
清军撤退后，日军渡过双岛河，威海城内清军早已弃城逃跑。日军兵不血刃，占领威海城，同时分兵进攻北帮炮台。
北帮炮台位于威海卫城东北一带，由西至东，依次为祭祀台、黄泥沟、北山嘴三个炮台，形势险要，由戴宗骞率绥字军六营驻守。然而，在日军进攻威海卫前，他就想把炮台交给丁汝昌，自己率军游击。而且他将北帮炮台存银八千两运寄烟台，令其子携往安徽寿州老家。他所统带的六营绥军在南帮炮台作战时溃散两营，当晚又溃散一营，在虎山战斗时他又解散两营，最后一营也因为他扣压军饷哗变溃散，如今只剩下身边几十名亲随，成了光杆司令。
丁汝昌派人带两百名水勇登岸，但看到守炮台的士兵已经溃散，他们干脆也随之逃走。丁汝昌亲自上岸劝戴宗骞招回溃兵，他嘴上答应，但知道溃散的士兵不可能再招回。
北帮炮台失陷已经不可避免，为了防止为日军所用，丁汝昌再次亲往北岸，用船将戴宗骞接到刘公岛，派敢死队炸毁炮台及弹药库。结果，日军不战而胜，大量物资尽归敌手，包括行营炮五十余尊，还有水雷营电光灯、枪弹、饷银等。
“中堂有言在先，守将要与炮台共存亡。如今兵败地失，我只有一死报国。”当天夜里，戴宗骞以酒泡鸦片喝下，也许量太小，他痛苦地满脸大汗，却不能死去。他让康济舰管带萨镇冰再泡一杯给他，吞下后仍然不能立即死去。丁汝昌闻讯去看，他还在痛苦中挣扎，“丁军门，海岸炮台失陷，北洋舰队株守港内，恐怕也难得善终。”
丁汝昌安慰他道：“朝廷已经派人去日本议和，如果和议成功，北洋舰队还有一线生机。”
清廷赴日议和全权大臣张荫桓、邵友濂是大年初一从上海乘船，踏上了赴日求和的行程。得到消息天皇立即召开御前会议，伊藤首相与外务大臣陆奥宗光都认为目前和谈条件还不成熟，对日本威胁最大的北洋舰队还没有覆灭，中国未必真心议和，如果议和不成，却把和谈条件传播了出去，那样就被动了。御前会议最后商定，中国谈判代表往往并没有真正的全权，可以从这方面做点文章，使谈判中断，以等待对日本最有利的和谈时机。
张荫桓、邵友濂到达广岛当天，接到了日本政府的正式通知：内阁总理大臣伊藤博文和外务大臣陆奥宗光已被任命为全权大臣，与清廷全权大臣谈判，明天上午11时将在县署会见。
正月初七上午11时，中日两国全权大臣会晤于广岛县厅。按照惯例，彼此首先查阅对方的全权委任书。陆奥宗光仔细查阅光绪帝的诏谕，其中有句话说张、邵两人“经商一切事件，要电达总理衙门，转奏裁决”。他立即抓住了把柄，说一切事件都要电达转奏，这还算什么全权大臣？分明没有谈判诚意，只不过是想探听我国政府意见！他要求中国全权大臣尽快提供是否真正具有全权的书面答复，并宣布第一次谈判结束。
第二天，中日继续谈判，中方代表提交书面答复，说明皇帝已经授予全权。伊藤博文没打算与中国代表谈判，而是侃侃而谈，发表起演讲来：“从来中国与世界各国几乎完全背道而驰，有时加入国际团体就是为了享受利益，而在外交上应负的责任，则往往不自顾及。中国钦差使臣对于外交上与人定约，有时在公开表示同意后，却突然拒绝签字；或对业已严肃缔结的条约，不声明任何明确理由，即随便加以废止，这样的实例举不胜举。故今日之事，我政府鉴于以往事实，对于未合全权定义的中国钦差使臣，决不与之举行一切谈判。中国攻府虽做出全权保证，但两贵使的委任权很不完备，足见中国政府尚无真正求和的诚意。因此，中国如真诚求和，必须对其使臣授予确实全权，并遴选负有重望、官爵足以保证实行缔结条约的人员当此大任，我国才不拒绝再开谈判。”
中国使团尚未说一句话，就受到了这番刻薄的羞辱。而且外交大臣陆奥宗光不容中国使臣辩解，立即宣读了一份早已备好的中止谈判的备忘录，明确表示：日本帝国全权办理大臣，不能与没有全权的中国钦差进行谈判。因而，日本帝国全权办理大臣不得不宣告此次谈判至此停止。
中国的两位全权大使认真做了种种谈判准备，万没料到日本会因委任书的问题而如此坚决地结束谈判，他们恳请如果因为所携全权委任状有不完备之处，可电请本国政府授予更完备的全权，希望能继续谈判。伊、陆两人毫无商量的余地，让他们立即退往长崎，等船归国。
当中国使团退离会场即将出门时，伊藤博文却把中国使团随员头等参赞伍廷芳留下。伍廷芳是李鸿章的洋务幕僚，熟悉国际法，伊藤在1885年赴天津时与之识。伊藤博文说道：“足下归国后，请将我的衷心之言转达李中堂，使李中堂完全谅解，此次我们拒绝与中国使臣谈判，绝不是因为日本好战，不愿和平。如果中国真正希望和平，能够任命具有相当资格的全权使臣，我们对于再开谈判，当不踌躇。”
伍廷芳表示感谢之意后，问道：“为充分了解阁下的真意，请阁下明言，阁下是否对此次来日的中国使臣官位名望有所不满？”
“不是，我政府素来不论对任何人，只要携有正式全权委任状者，即可与之谈判，当然其爵位名望愈高，对谈判愈为有利。例如任命恭亲王或李中堂担当此项任务，最为适宜。”这当然不是伊藤的即兴之作，而是事先谋划好了，目的是即断然拒绝谈判扫了大清的面子，又不至堵了和谈之路。
日本借口广岛是军事重地，不准敌方人员滞留，要求张荫桓等人早日出境。张荫桓、邵友濂等人乘船驶往长崎，通过美国驻日使馆向清廷电报被拒的情形，清廷回电表示国书可以修改，使团要留在日本以便继续谈判，但日本不答应，再下逐客令，使团在长崎登船回国。
伍廷芳目睹中国使节备受污辱，感慨万分，对张荫桓道：“我们的将卒如果能奋勇于疆场，不容日军猖狓，何致受此欺慢？欲消此恨，关键在将领与士兵！和局易成与否，也关键在战争之胜负也！”
