除了老龍頭炮臺對日軍的進攻進行了抵抗，給日軍造成了一定的損失，其他幾座炮臺竟然一炮未發，都被日本鬼子占領了。
日本鬼子占領大連灣后，下一個目標就是旅順口。盡管日軍在攻占大連灣時沒有想象的那樣困難，但他們知道攻占旅順沒那么容易了。
旅順口位于遼東半島南端，旅順口與威海衛隔海相望，共扼渤海門戶。背靠群山，峰巒蜿蜒起伏，主要山峰黃金山、老虎口上都設有炮臺，東西兩面筑有許多炮臺：東面有松樹山、二龍山、雞冠山等炮臺，西面有椅子山、案子山、望臺北等依山憑險筑炮臺17座，有加農炮、榴彈炮、野炮、山炮等各種大炮78門。港闊水深，港內建有船塢、電報局，是清廷經營十多年的北洋水師（民國以前海軍稱為水師）基地。
為戰領旅順口，日軍在大連灣準備了十天。
日軍第一師團在休整的同時，派出一支95人的偵查小隊，從不同位置潛入旅順，偵查清軍布防情況，搜尋通往旅順的各條道路。這95人分成3組。第一組30人，由山本橫二率領；第二組20人，由川熊一郎中隊長率領，負責偵查黃海北岸的小平島；第三組45人，由川崎橫路中隊長率領，偵查三澗堡及清軍水師營至松樹山以西的清軍布防。日軍騎兵曾經跑到旅順附近的鶯哥石、營城子、炮臺下邊的水師營偵查，雖然遇到了迷路，被老百姓伏擊，被打死了一個鬼子，還是完成了細致的造成任務，制作了攻擊路線圖，為進攻旅順做了準備。
日軍經充分準備后，決定分三路向旅順口進攻。由秋山好古少佐率騎兵一個大隊和一個中隊為騎兵搜索隊打先鋒；由益滿德次中佐率步兵十四聯隊及騎兵、炮兵、工兵各一個中隊為左翼縱隊，從大連灣出發經辛寨子、蘇家屯，馬蘭溝，到黃泥川、龍頭集結。進攻旅順東北清軍二龍山、東雞冠山防線；由山地元治中將親率第一師團本隊及第十二混成旅團為右翼縱隊，從金州經南關嶺、牧城驛等地進攻旅順西北椅子山、大小案子山一線。混成第十二旅團牽制旅順口以北及東北方之敵；第一師團進攻水師營東南方敵主力；聯合艦隊圍堵海面運動之清兵。
當時駐守旅順的清軍有親兵三營、慶字軍五營、馬隊一哨、桂字軍五營、和字軍四營，共11000多人。金州之役后，由大連灣敗退到旅順的有拱衛軍、懷字軍約3600多人，捷勝營數百人，旅順守軍合計約15000多人。
日軍進攻鴨綠江防線時，旅順守軍被調往鴨綠江防線，接防的多為新募之兵，各部之間互不統屬。黃海之戰后，北洋海軍主力已退避威海衛，旅順水路防御力量均較薄弱。
在日軍氣勢洶洶殺向旅順口時，以姜桂題為主帥的清軍，兵分三路迎敵。程允和率和字軍中路迎敵，在土城子以南許家窯一帶高地布防；徐邦道率拱衛軍迎敵東路，在曹家村、周家一帶布防；姜桂題率桂字軍迎敵西路，在韓家村一帶布防。
土城子，一座小村莊，村莊得名于殘存的一段明城墻遺址，位于旅順北部，距旅順口約10公里，土城子是金州通往旅順的必經之地，金旅大道兩旁，丘陵起伏，便于埋伏，是個阻擊日軍的好地方。戰略地勢優異，被視為旅順后路外圍最后一道防線。
徐邦道率拱衛軍開往土城子進行伏擊，埋伏在土城子南側。日本騎兵少佐秋山好古率領騎兵偵查時，根本不把清軍放在眼里，曾經進入炮臺下面的水師營。與清軍步兵和騎兵遭遇。徐邦道指揮部下英勇出擊，雙方發生激戰，清軍不支被迫后退，日軍直追到水師營以北高地，清軍據守水師營射擊，不久清軍逃走。于是，日騎兵大隊和步兵進入水師營。
清軍在山頭上架炮，猛烈炮擊日軍，炮擊非常猛烈，如同雷雨一般對日軍構成合圍，日軍且戰且退。清軍斗志昂揚向日軍沖鋒，打死打傷許多日寇，秋山好古率部狼狽逃離。撤到水師營以北時，清軍停止追擊。