光緒二十二年，日本發動了侵略中國的甲午中日戰爭。六月二十三日，日本在牙山口外的豐島海麵，擊沉運送清軍的商輪“高升”號，全船官兵七百多人死難。同日，日本陸軍向駐屯牙山的清軍發動攻擊，點燃中日戰火。七月一日，中日兩國宣戰，戰爭正式爆發。戰火燃遍朝鮮全境，中國的遼東、山東半島同時告急，在黃海海戰中，北洋海軍遭受重創。
麵對危局，時為南書房行走、國子監祭酒的王懿榮憂心如焚，時時刻刻關注著戰爭的進展。此時的王懿榮已年屆半百，雖是一介書生，但見到國家遭遇大難，憂國憂民禦敵報國心誌與日俱增。他多次上書，就軍情、布兵、用人、籌餉等奏呈皇帝，其情之殷、其心之忠、其意之切，躍然紙上。
九月一日，他連上三折。這年的十月初十是慈禧太後六十大壽。盡管戰事吃緊，但清廷置民族存亡於不顧，忙於籌備慈禧太後的“萬壽慶典”。早在光緒十二年，慈禧就挪用海軍經費和其他款項重建被英法聯軍焚毀的清漪園，並於兩年後改名為頤和園。北洋海軍在光緒十四年成軍之初，艦船總噸位達兩萬七千餘噸，是日本海軍的兩倍。中國海軍的實力占有明顯的優勢。由於慈禧揮霍巨資整修頤和園以及投入三海工程建設，大大加重了清政府的財政負擔，給海軍的發展埋下極大的隱患，以至北洋海軍自成軍至甲午戰前，未添置一艘新艦。
王懿榮對朝廷無錢辦海防卻有錢忙慶典，尤其是不顧戰事吃緊，繼續操辦慶典，很不以為然。他上疏要求“暫停點景，但行朝賀”，皇太後慶典不一定非得在國家安危之際操辦，可等打完仗以後“隨時補行，何時非萬壽之時，何日非祝願之日”。
別人忙著趁慶典之際討好慈禧，而他卻不知趣地直言敢諫，冒死陳詞，足見其憂國憂民的忠心與赤膽。在同一天遞上的另兩道奏折中，王懿榮提出要召用親賢，主張重新啟用恭親王奕訢，言其上佐皇帝，下孚眾望。十一月初四日，王懿榮再度上奏，反對輕許議和，主張堅決抗敵。他相信如果輕言議和，償付巨額賠款，必然使敵人“挾我之資而秣厲重來”，“是益寇糧而資之盜也”，而國家將不得不用財政的一半用於支付賠款，從而有內潰之患。這道奏折表達了他堅決抗敵的決心。
光緒二十二年年底，日本從國內調派一支軍隊抵達大連灣，與入侵遼東半島的部分日軍彙合成新的軍團，以大山岩為司令官，共計兩萬人，攻擊山東半島。日海軍的“吉野”等三艦軍艦，駛到登州海岸，對府城進行炮擊，並擊中了蓬萊閣。十二月二十五日，日軍攻陷成山和榮成縣城，包抄威海衛後路。山東巡撫李秉衡派兵與敵交戰。威海衛後防諸要塞全部落入敵手。光緒二十一年一月五日，日軍向威衛南邦諸炮台發起進攻，同時聯合艦隊從海上發起攻擊。
眼看戰火蔓延到自己的家鄉，王懿榮愁慮彷徨，眠食俱廢。他上疏請求回籍興辦團練以抵禦倭寇。他在奏折中呼籲，煙台地處濱海，距威海百八十裏，是渤海南路要衝，地理位置十分重要，“此地一失，大局瓦裂”。膠東半島軍事防禦力量薄弱，雖山東巡撫李秉衡公忠廉介，堅持抗敵，但因上任不久，兵力單薄，武器陳舊，“淮軍水師倚恃李鴻章，不遵該撫約束”，因而導致了榮成失陷。日軍入侵山東半島，民眾惶恐，必須穩定人心。自己早年曾隨父親辦理登州海疆一帶團練，有一定的經驗和舊關係。現在時值國家危難之際，懇求皇帝準許回籍“會同撫臣辦理團練，兼事招募”。他還指出，眼下軍情緊急，刻不容緩，“非有得力軍幹，迅速赴援，不足濟急”。建議皇帝派堂弟、陝西永興軍記名提督王鴻發馳援威海，以解威海之圍。還奏請皇上恩準萊陽籍的翰林院編修王垿、黃縣的族兄翰林院檢討王守訓、榮成籍的前宿鬆縣知縣孫葆田等一起前往膠東，協助辦團練。