清军在城北部署有左宝贵的奉军3营1500人和江自康的差不多3营1400人，其中左宝贵负责玄武门、牡丹台和城外围堡垒群防御圈，江自康则负责箕子陵一线的防务。开战之后，日军仅以少数兵力牵制江自康部，以大部兵力围东西对进，夹击左宝贵军。左军苦苦支撑，杀伤日军数十，却因兵力悬殊过大，难以对敌。饶是如此，许多堡垒内的清兵还是守到最后一刻，战至全部阵亡，日军才拿下阵地。
上午8时左右，城北外围的堡垒全部丢失，箕子陵阵地亦因江自康以子丨弹丨打走为由，撤退回城中而放弃。日军随后轰破了牡丹台的外城，蚁附而上，以30分钟时间攻占了牡丹台。
日军随之把攻击的矛头指向玄武门。在5倍于已的敌人面前，守将左宝贵临危不惧，大声呼喊，指挥部队将敌人压下去。平时打仗，他是“辄衣士卒衣，身先犯阵”，此次见敌军来势凶猛，则“衣御赐衣冠”，戴翎顶，着黄马褂，以激励士气。有人劝他：这样目标也太大了吧？他嗔怒道：“吾服朝服，欲士卒知我先，庶竟为之死也。敌人注目，吾何惧乎？”
左宝贵，回族，幼家贫，行伍出身，大小数十战，因功累擢，官至总兵。其人“治军严肃，重文士，爱材勇，有奇技异能者，辄罗致麾下。功不吝赏，罚不私刑，士乐为用”。其人生于1837年，卒，于当日。
在左宝贵的指挥下，奉军以命相搏，坚守不退，“日兵三突之，清兵三退之”。占领了牡丹台的日军见状，集中火炮向城门猛击，城墙砖石迸飞，城门轰然倒地，日军涌了进来。
此时已身中两弹的左宝贵亲自指挥开炮（有说其亲自操炮向日军发射了36发炮弹，但抄书者认为，一个指挥官在战斗激烈的时候跑去当炮手），突然间，一发炮弹在他面前炸开，弹片穿胸而过，左宝贵当场殉国。
当日叶志超初退到平壤时，曾提出退出平壤的建议。众人或是附和，或是默然。唯有左宝贵愤然怒斥：“若辈惜死，可自去，此城为吾冢矣！”。今日，他兑现了他的诺言，为抵御外侮而长眠于异国他乡的土地上。这是真实的英雄，而不是象方伯谦那种人造且造成不成样子的水货。
左宝贵战死后，其麾下三营营官二死一伤，高层指挥官几乎伤亡殆尽。在此情况下，奉军士卒不乱反怒，据在残余的城墙上，向冲进内城的日军开火。日本人陷入三面射击之中，无法前进。立见尚文只得令士兵撤出内城，退回城北山岳上，暂时休整。
15日的战斗中，清、日在打成一胜一平一负。日方死伤700余人，而清方的损失相对要少得多。清方虽然丢了玄武门，但是还牢牢控制着内门，就算是丢了一处城门，进入了巷战阶段，清方兵力与日方也是相差无几（许多资料，仅统计后入朝的13500人，并扣除防守安州等地4000，认为汉城不到万人。其实，叶志超部并未后撤，负责守汉城西北方向，守军人数应超过13000人才是；而日方的元山支队的第5混成旅团并未全到，日方的实际参战兵力顶多也就14000-15000人之间），且有守方及熟悉地理的优势。日军最要命的是由于长途行军，补给困难，弹药、粮食所剩无几，趟若清兵能坚持下去几天，日军就只能啃皮鞋、拼刺刀了。而且此时北洋舰队正护送刘盛休的铭军4000人前来增援（次日登陆），若刘部与安州等地的清军合兵一处，北路日军将腹背受敌，围城大可不战自解。
而且，叶志超却决定逃了，理由是：“北门咽喉既失，弹药不齐，转运不通，军心惊惧。”
事实上，北门确实已失，但在火器时代，以劣势兵力死守一城门，无不失之理，要么投入兵力反复争夺，要求及早做好打巷战的准备罢了；清兵在平壤经营了40多天，无论如何弹药不齐，转运不通，都不可能比日军的差；城南方大胜，城西北则“固若金汤”，城北的清兵在高级指挥官尽皆阵亡的情况下，还坚持守住内城，实不看不到“军心惊惧”到那里去。
说白了，真正惊惧的是叶志超这些人而已。
下午四时左右，叶志超以朝鲜平安道监司闵丙奭的名议派人日军元山支队联系，说华兵意愿退仗，请日方不要再开枪开炮等云云，随即，平壤各门先后挂上了白旗。
奉命联络受降的第五旅团副官桂大尉带着一个小队日军，冒着滂沱的大雨，淌着血水，迈过断垣残壁和满地的尸体，艰难地来到玄武门内城下，只见内城城门紧闭，那惨亮的白旗无精打采地顺着雨水，搭拉在匆匆找来当旗竿的竹竿子上。
由于语言不通，桂太尉写了个条子，上书：“若降服，可允。应速开城让，集中兵器缴于我军。否则，即攻取之。”
清兵也回了一张条子：雨太大，城内兵多，怕引起混乱冲突，明日再开门。
日军顿时醒觉：今晚清兵一定要逃！
当晚八时，清军开始弃城逃亡。有组织的人马从七星门、静海门涌出，怕落在后面的人翻越城墙而走。由于组织混乱，场面失控，一支可堪一战之师竟成如同烫水浇穴之蚁，慌不择路，一哄而散。
清军主要逃亡的路线有两条，一是经甑山大道沿海岸线向西北，二是由义州向北逃。然早有提防的日军分前5师团本部和元山支队两路，漫山遍野的清兵本以逃出生天，却一天撞入日军的大网上。清兵“冒雨西行，恍似惊弓之鸟，不问路径，结队直冲……各山口把守严密，势如地网天罗，数次横冲，无隙可入。且前军遇敌击，只好回头向后；而后兵欲逃身命，直顾奔前……黑夜昏暗，南北不分……不问前面是敌人抑是己军，放枪持刀，混乱相杀，深可怜悯……当此之时，寻父觅子，呼兄唤弟，鬼哭神号，震动田野……人树林悬颈。死尸遍地，血水成渠，惨目伤心，不堪言状”。