日軍在花園口登陸後，第一個進攻的目標是金州城。
金州是旅大陸防要地，金州一旦失守，大連將失去依托。此時金州副都統連順所部僅有一營三哨防守金州，連順急電李鴻章、盛京將軍裕祿，請求迅速派兵增援。
剛剛率軍進駐大連灣布防的正定總兵徐邦道，得知日軍在花園口登陸後，十分清楚敵軍的意圖，不顧兵寡勢單，毅然率軍進至金州。
此時徐邦道年近六旬，精力雖不及當年，但威風不減，在此後的金州保衛戰和旅順保衛戰中，徐幾乎是清軍中唯一能夠重創日軍的將領。
徐邦道至金州後，會合駐金州清軍，在金州東路設防。督率部下晝夜趕修防禦工事，分建堡壘於夾道兩山頂，並派出騎探偵察敵情。
金州城位於金州灣東側遼東半島蜂腰部，城南方陸地最狹處寬僅4公裏。南距旅順口約50公裏，北距複州約80公裏。東有大和尚山屏障。金州城為長方形之磚城，東西長600米，南北寬760米。城垣高達6米，頂寬4米，築有女兒牆，四麵有門，城門堅固。城牆外10米處有外壕環繞。金州城垣牢固，號稱“遼東半島雄鎮”。
徐邦道在金州經過詳細探查，選定石門子附近山頭為陣地。此地西距金州城約10裏，為貔子窩至金州的必經之路。
徐軍在石門子夾道兩側山頂上分築炮台，每壘有炮4尊。並親自督飭各營弁勇，日夜挖掘戰壕，砌築牆壘。與此同時，徐邦道還派遣騎兵前往貔子窩偵察敵情，並騷擾日寇，延緩敵人的進犯，以爭取時間構築陣地。
徐邦道率軍到達金州城後的第二天，也即10月28日，由山崎少佐率領的一支日軍小部隊在沒有遇到任何抵抗的情況下占領了貔子窩。
徐邦道決定派步隊三哨，馬隊一哨前往貔子窩，乘日軍立足未穩，主動出擊。但後來他不得不放棄了這個計劃。金州城離貔子窩70公裏，多是山路，徐邦道手下僅4營兵馬，且都是倉促編練成軍，其軍隊素質及裝備都不適應戰鬥需要。隨後徐會同連順、趙懷業商議守衛金州之策。趙懷業以李鴻章命他守大連為由，拒絕抽調部隊相助。經徐再三懇求，“至於跪泣”，趙才勉強應允，派營官周鼎臣率200人協助徐邦道守衛金州。
11月3日，日軍第一師團由貔子窩出發，日軍派出一個大隊的先遣隊擔任偵察。並先破壞了金州、複州間清軍通信線路，切斷了金州守軍與外界的聯係。
日軍將進攻隊伍分為三路：以步兵第十五聯隊長河野通好大佐率第十五聯隊及先遣大隊為牽製兵力，從貔子窩至金州大道正麵牽製守金州東路的清軍；由第一旅團長乃木希典少將指揮第一聯隊為正麵進攻部隊，向清軍東路陣地進攻；由第二、第三聯隊組成師團本隊，在師團長山地元治中將率領下，向東北方迂回，繞至金州之北三十裏堡，再沿金複大道南下，從背麵進攻金州。
11月5日上午11時，擔任正麵進攻東路清軍陣地的乃木希典，派出兩個大隊沿貔子窩至金州道路，向徐邦道軍陣地發起攻擊。
守衛道路兩側高地的拱衛軍憑壘據守，進行反擊，彈如雨注，激戰3小時，日軍無功而返。
午後4時，日軍再次進攻，又被擊退。乃木希典見屢攻不克，乃於當夜在清軍陣地外露營，與清軍對峙，準備次日進攻。
11月6日拂曉7時，擔任正麵進攻的日軍第一旅團，在乃木希典少將的指揮下，向徐部陣地發起攻擊，采用歐洲德國軍隊方式訓練的日軍，展開隊形，日軍和山炮一大隊使用36門大炮，向徐部陣地猛烈炮擊。45分鍾後，日軍實施總攻擊。清軍在徐邦道的指揮下，英勇奮戰，前仆後繼，頑強地堅守。
迂回至金州背後，沿金複大道由北麵進攻的日軍第一師團本隊，於6日上午7時到達金州城北八裏莊，進攻清軍左翼防線，擊潰清軍周鼎臣部，切斷了徐邦道軍後路。清軍因寡不敵眾，不得已退回城內，固守待援。