來到旅順基地的第二天，林大鑫命令定北軍第一師繼續守衛旅順基地，第四師接收遼陽城以南的地區，水師學堂海軍的3支艦隊繼續封鎖日本通往朝鮮和遼東的海路，斷絕在大清和朝鮮日軍的後援。
然後林大鑫帶著段祺瑞的十一師和張作霖的十二師，另外還有一直跟在林大鑫身邊的警衛團，浩浩蕩蕩的沿著金州至營口一線，向著遼陽城方向行軍。
1895年5月16日，林大鑫領著2個師抵達了遼陽城外20公里的定北軍臨時營地，定北軍的7位師長倪凡、趙虎等人，在營地的門口處把林大鑫接到了營地內的指揮部。
在指揮部內林大鑫對著倪凡問道：「部隊準備的怎麼樣了？」
倪凡說道：「校長！各師已經準備完畢，就等著校長一聲號令，然後攻擊遼陽城！」
林大鑫又問道：「攻城的戰術有什麼安排？首先攻城的部隊是哪個師？」
倪凡回答道：「我們決定在攻擊發起前，由第十師運動到遼陽城北面，第九師運動到遼陽城東面，第八師運動到遼陽城西面，3個師在3個方向上負責佯攻，同時負責阻擊日軍逃跑！南面作為攻城的主要方向，由第三師、第六師、第七師3個師的兵力，在第二師裝甲部隊配合下，強攻遼陽城南面，而且我們還決定把幾個師的師屬重炮團都集中到遼陽城南面。首先攻擊的部隊商定為了第六師。」
林大鑫聽完點頭表示贊同，倪凡他們制定的計劃很合理，林大鑫只是補充說道：「就按這個計劃實施，我帶來的十一師和十二師會作為總預備隊，另外告訴各師的炮兵，給我狠狠的轟！把帶來的炮彈都給我打出去！」
遼陽城日軍南路軍指揮部內，南路軍的各師團長都坐在指揮部的椅子上，司令官大山巖對著8名師團長說道：「據偵察兵報告，定北軍又有一支部隊開進了定北軍大營內，距離定北軍攻城的日子不遠了！」
在指揮部8位師團長分別是第二師團師團長吉田正一，第三師團師團長桂太郎，第四師團師團長柿木剛南，第八師團師團長福田英夫，新任第九師團師團長皆川智雄，第十二師團小山慶一郎，新任第十三師團師團長赤西吉安，新任第十四師團師團長內山志禾。
第三師團師團長桂太郎皺著眉頭說道：「現在我們遼陽城雖然已經有了8個師團16萬大軍，但是我們缺少炮火的支援！大本營只給我們補充了兵源和步槍子彈，但是各師團損失的火炮並沒有得到補充！現在我們8個師團加起來才不到200門火炮，而且大部分都是小口徑的，連75毫米的山炮都沒有多少門！」
和桂太郎一直關係不太好的第四師團師團長柿木剛南冷笑了一聲輕蔑說道：「怎麼？桂太郎師團長害怕了？沒有火炮難道就不守衛遼陽城了？難道桂太郎師團長想逃走？」
桂太郎一聽此話頓時怒聲說道：「柿木剛南！我什麼時候說要逃走了！你不要在那裡胡亂歪曲我的意思！我只是說我們的火炮比定北軍要少的多，會非常不利於我們的防守的！」
柿木剛南接著說道：「我還以為你這個膽小鬼想逃跑呢！」
桂太郎站起來怒道：「你這個米糧店的夥計！竟然污蔑我是膽小鬼！我要和你決鬥！」柿木剛南加入日本陸軍前在一家大阪的米糧店當過夥計！
最恨別人提起自己當過米糧店夥計的柿木剛南站起來大聲喊道：「好！桂太郎，我和你決鬥，走！咱們今天不是你死就是我亡！」
「都給我坐下！」大山巖突然喊道，然後大山巖接著說道：「現在大敵當前，你們2人堂堂的帝國陸軍師團長，還在為一些雞毛蒜皮的事情爭吵不休！你們實在太給帝國的軍人丟臉了！」
桂太郎和柿木剛南看到司令官大山巖怒了，馬上對著大山巖鞠躬說道：「對不起司令官！我們錯了！」
大山巖看到2人認錯就沒有再追究，接著說道：「桂太郎師團的話也沒有錯！定北軍是比我們佔據火炮的優勢！但是我們南路軍現在必須在遼陽城拖住強大的定北軍，為北路軍攻擊北京城創造機會！為此我們南路軍要做好犧牲的準備！包括我這個司令官在內，都可以為了守衛遼陽城付出生命！」
8位師團長同時站起來大聲喊道：「死守遼陽城！」
大山巖嚴肅的點了點頭，動情的說道：「各位帝國的師團長，我們大日本帝國現在正面臨最危險的時候，聯合艦隊全軍覆沒！日本本土和朝鮮、大清的海路通道在和談破裂後，也被徹底切斷了！這次我們守衛遼陽城關係到我們整個戰局！如果我們被定北軍擊敗，讓定北軍佔領遼陽城，那麼定北軍就可以繼續攻擊盛京，然後進軍山海關，對北路軍形成前後夾擊的態勢！那麼我們大日本帝國和大清朝的戰爭就徹底失敗了！所以，這場事關大日本帝國的大戰就拜託各位了！」
大山巖說完深深對著8位師團長鞠了一躬。
第二師團師團長吉田正一代表8位師團長表態說道：「司令官閣下放心！我們各師團一定誓死守衛遼陽城！8個師團16萬大日本帝國的軍人，只要還有一個人，就不會讓定北軍佔領遼陽城！」
5月17日早晨8點，遼陽城的天氣非常好，萬里無雲，氣溫22度，不冷也不熱。定北軍已經按照預先的計劃，對著遼陽城形成了包圍的態勢。
隨著林大鑫一聲命令，集中了定北軍7個師屬重炮團160門105毫米榴彈炮，和第三師、第六師、第七師的幾百門75毫米的山炮和野炮，向遼陽城南面的日軍陣地開始了炮擊！
「轟——轟——轟——」數不清的炮彈落在了日軍的陣地上，雖然大部分日軍士兵趴在戰壕內，甚至躲在防炮洞內，但是依然不斷的有殘肢斷臂到處亂飛，有些精神上受不了這種猛烈炮擊的日本新兵，被嚇得
得到處亂跑，不過很快就被密集的炮火炸死了！
整個定北軍的火炮整整轟擊了40分鐘後，定北軍炮兵們累的渾身是汗水，在上級的命令下才停止了炮擊！
炮擊過後，定北軍第二師的50輛坦克和33輛裝甲車在前，第六師的定北軍士兵在後面跟著坦克和裝甲車衝向了日軍南面的陣地！
原來經歷過金州城大戰的日軍老兵一看到幾十輛坦克和幾十輛裝甲車衝向自己的陣地，頓時臉色大變。負責遼陽城南面城外防線的是日軍第十三師團，十三師團的日軍軍官馬上組織敢死隊用**包來炸定北軍的鋼鐵戰車！
整個日軍南路軍不到200門的小口徑火炮，也開始向定北軍的坦克和裝甲車，以及第六師的定北軍士兵開炮！
可惜日軍的炮火沒有開幾炮，就被射程遠威力大的定北軍105毫米榴彈炮轟擊了日軍炮兵陣地，讓本來就不多的日軍火炮，又少了很多，倖存的日本炮兵趕快拉著殘餘的炮火轉移到其他炮兵陣地。
不過等日本炮兵在新的陣地上，重新開炮後，馬上就會又遭到定北軍105毫米榴彈炮的轟擊。
當坦克和裝甲車靠近日軍陣地後，從日本人的戰壕內越出了上百名抱著**包的日軍敢死隊，嗷嗷叫著撲向了定北軍的坦克和裝甲車！
這些日軍敢死隊馬上被坦克和裝甲車上面的機槍，和跟在坦克和裝甲車後面的第六師士兵，擊斃在坦克和裝甲車前面。然後日本人的戰壕內又衝出了第二批抱著**包的敢死隊……
一批又一批的日軍敢死隊抱著**包衝向定北軍的坦克和裝甲車，許多敢死隊的日軍新兵都是滿臉淚水，在日軍軍官用槍的逼迫下，抱著**包衝出戰壕的！
日軍的敢死隊雖然用人命終於炸壞了2輛坦克的履帶，和炸毀了4輛裝甲車，但是依然抵抗不了定北軍的坦克裝甲車加步兵攻擊，很快遼陽城外南面的日軍陣地就丟失了大半！守衛陣地的日軍第十三師團傷亡近半，師團長赤西吉安看到兇猛的定北軍，馬上就要打到十三師團的指揮部了，馬上向遼陽城內的司令官大山巖求援！
大山巖接到赤西吉安的求援，苦笑了一下，沒有想到定北軍竟然強大到這種地步，一個滿編的日本陸軍師團，連半個小時都不到就堅持不住了！
但是城外的陣地必須堅守，不然定北軍就打進遼陽城了！從金州城巷戰的經驗可以看出，定北軍對巷戰十分拿手，定北軍的坦克、裝甲車加上定北軍士兵的手榴彈，使得定北軍在巷戰中佔盡優勢！
大山巖決定在遼陽城外的陣地和城牆的防線上，盡量拖延定北軍的攻擊，於是馬上給遼陽城外南面的陣地派出了第十四師團，支援赤西吉安的十三師團！
定北軍已經攻擊到十三師團的指揮部附近，十三師團師團長赤西吉安激勵指揮部內的日軍官兵喊道：「帝國的武士們，為天皇陛下效忠的時刻到了！」隨後親自帶著指揮部的日軍官兵開始進入戰壕，抵抗進攻的定北軍。
關鍵時刻十四師團在師團長內山志禾的帶領下從陣地後面支援了上來。看到陣地情況危急，內山志禾馬上命令十四師團的士兵，向陣地上的定北軍發動反衝鋒。十三師團師團長赤西吉安一看到援兵到來，頓時精神大鎮，也組織十三師團的士兵對定北軍發起反擊！
定北軍的坦克和裝甲車，以及第六師的官兵給反衝鋒的2個師團日軍士兵帶來了相當大的傷亡，可還是被瘋狂的日軍收復了一部分陣地！