当时的伊藤博文内阁正面临议会的不信任案弹劾，在朝鲜向清朝乞援的同时，日本通过其驻朝公使馆探知清廷将要出兵朝鲜的消息后，得到此消息后，便如同抓住救命稻草，全力着手挑起战争。1894年6月2日，伊藤内阁决议出兵朝鲜。6月5日，日本立即设立有参谋总长、参谋次长、陆军大臣、海军军令部长等参加的“大本营”，作为指挥侵略战争的最高领导机关。6月9日，日本派先遣队400多人，在驻朝公使大鸟圭介的率领下，以《济物浦条约》规定之日本有权保护使馆和侨民为借口进入朝鲜首都汉城（今韩国首尔），同时根据《中日天津条约》知照中方，其后又在6月12日派兵800人进驻汉城。在日军先遣队出发前，日本外务大臣陆奥宗光训令驻朝公使大鸟圭介“得施行认为适当之临机处分”，授权大鸟挑起衅端，找寻借口发动侵略战争。
全州和议达成以后，朝鲜政府要求中日两国撤兵，大鸟圭介开始和清廷驻朝大臣袁世凯进行撤兵谈判。大鸟虽口头上答应撤兵，甚至就要达成书面协议，但日本政府一方面电令大鸟拒绝达成共同撤兵协议，另一方面则在6月15日抛出了“中日两国共同协助朝鲜改革内政”的方案，从而使共同撤兵协议一笔勾销。此后，日本开始不断增兵，6月16日大岛义昌少将率领混成旅团第一批部队在仁川登陆，到6月28日混成旅团第二批部队登陆，侵朝日军达到8000余人，比驻朝清军占绝对优势；而清廷决策者直隶总督兼北洋大臣李鸿章则希望中日共同撤兵，既未向朝鲜增援军队，又未按袁世凯、聂士成等人的建议由清军先撤兵，最终给日本人以可乘之机。
日本向清廷发出“第一次绝交书”以后，开始单独改革朝鲜内政的策略。与朝鲜交涉期间，大鸟圭介一方面逼朝鲜否认自己是中国属国，另一方面提出五项二十七条改革方案，强迫朝鲜限期接受。但是朝鲜政府当时是亲华的，据当时日本驻朝公使馆一等书记官杉村濬所说：“当时的情况是，趁朝鲜变乱之机出兵的清国，暗中有所图谋，本应予以反对，但朝鲜政府不仅无丝毫憎恶之感，反而予以同情”。因此朝鲜十分反感于日本的蛮横，敷衍日本的要求，并一再督促日本撤军。到7月17日，日朝谈判也宣告破裂。