10月10日，永平秋操進入最後階段，為期兩天的對抗演習拉開序幕。
軍演前，光緒頒旨：對於中外報紙，要尤為注意。國內記者由參觀照料處接待，外國記者由外賓接待處供應。以務求「名揚中外，重振國威」。
作為東道主，直隸總督李鴻章命直隸地區、永平府地方官吏為軍演極力奔忙，凡皇親、高官、京城大員、外賓經過之區段，每裡設置巡捕10名，禁衛軍10名，淮軍馬隊10名，互相配合，交替進行「循環巡邏」。
軍演現場周邊三鄰五村內的「重點人物」不良分子、可疑人員嚴格限制在固定區域，嚴禁外出流竄，不話亂說亂動。否則要追究地方官吏及三鄰五村保甲長之責。同時，四處遍貼安民告示：「官軍購物兌銀一律不得抬價」、「閒散遊民不得擅闖警戒區」等，嚴密設防，確保萬無一失。
光緒和慈禧害怕被演習驚擾不敢在演習區停留，在隨從官員簇擁下由回到開平行轅等候，李鴻章率開平全城司、道、府文武各官、巡警道署、差遣隊、軍樂隊、體育社團等，齊集車站，奉陪迎接，並恭呈頌辭一篇，以感謝皇恩浩蕩。
總監軍演大臣為恭親王奕訢，以及軍機大臣禮親王的世鐸、慶親王奕劻、軍機漢大臣瞿鴻禨、兵部左侍郎鐵良五人作為對抗演習總裁判，英國香港艦隊司令沃爾特－克爾勳爵中將、俄國陸軍大臣遠東阿穆爾軍區司令阿列克謝－－庫羅帕特金大將二人作為首席裁判顧問，德國公司紳柯、法國公使亨利－巴彼塞、美國公使田貝三人作為顧問，其他各國公使、領事觀摩，日本公使小村壽太郎也在邀請之列。
首席顧問由英國人和俄國人擔任，可見兩國是遠東地區的最強國家，德國、法國和美國次之，其他國家旁聽觀摩，整體安排就是一個遠東實力等級的象徵。
不過日本也在受邀之列卻是清政府故意要顯派一下，威懾作用明顯。只不過真正的強敵可是俄國，可惜清政府不敢公開針對俄國，只能二者權其輕，撿日本捏了。
導演廳是個橢圓形階梯式佈局，中間是一個巨大的沙盤，仿造演習區地形模擬。從永平府最北面的長城開始，一直到南面大海邊。王辰浩的指揮部設在北面的撫寧，張憲芝的指揮部設在南面的樂亭，雙方以灤河為界，規定兩天內奪取對方的帥旗或者殲滅對方軍隊為勝負標準。
沙盤北面坐著李鴻章，南邊坐著張之洞，二人分別負責將直隸新軍和自強軍的動態標注在沙盤上，以供裁判團評判。
奕訢和各國裁判顧問坐在西側高處俯瞰整個沙盤，而東面則是運算人員，他們拿著南北洋新軍的第二輪考核成績，並折算成相應的戰損比例，然後根據演習軍隊的實際交戰情況進行核算估計，再將結果公佈作為沙盤推演的依據。
撫寧北軍指揮部，王辰浩和他的手下們圍在擺放戰區地圖的桌子周圍正商討作戰方案，旁邊不遠處是一部電話，旁邊坐著幾個監督官，他們將把王辰浩的軍事部署直接通報給導演廳。
「都快10點了，怎麼還不開始？」
「導演廳不得伺候著那些皇親國戚和洋人們啊？一群胖的走不動道的傢伙們還不得多磨蹭一會兒啊？」
「要不咱們現在就行動得了？」
「沉住氣，皇上不急太監急。」
……
眾將你一嘴我一句的閒扯著，由於王辰浩早就把作戰計劃告訴給他們了，因此大家心中都有數。
王辰浩的戰術是針對自強軍的，由於在第二輪考核中自強軍處於弱勢，根據考核成績制定的戰損比對自強軍十分不利，因此張憲芝想要挽回敗局一定會不計代價的猛攻。
自強軍肯定瞧不起直隸新軍，因此張憲芝必定著急進攻，先給王辰浩一個下馬威。他越是這樣，王辰浩越是不著急，為此他制定了先敗後勝的戰術。
直到快中午了，電話鈴聲才響起，導演廳總算下達了演習命令。這時，兩天的演習時間已經過去了半天了。
軍演開始，直隸新軍由撫寧開拔，一二三團分別向盧龍、昌黎、浦和三個方向上同步向前推進，炮團和師部跟在後面居中策應，騎兵團快速在各團之間機動，執行偵察任務。而四團則奉命日夜兼程快速撲向灤河渡口靜安堡，意圖在灤河跟敵軍決戰。
與此同時，自強軍卻是集中兵力，全軍日夜兼程，同樣撲向靜安堡。雙方都是邊行軍、邊操練，殺氣騰騰，不可一世。
10日傍晚，自強軍由於距離灤河近，急行軍後率先抵達靜安堡。
晚些時候，任永清率四團進抵靜安堡以北十里外的馬坨店，同自強軍先頭部隊相遇並交火。
雙方激戰一個小時後，自強軍增兵到兩個團，形成左右夾擊之勢。任永清按照事先計劃，當敵人不斷增兵時，他不斷的把前線部隊撤下了，這樣當裁判宣佈四團馬坨店陣地失守後，任永清已經率部脫離戰場了，只留下了一個連犧牲在陣地上。由於是夜間，自強軍也看不清對面直隸新軍的情況，而裁判團只稱讓中彈的士兵留下，並不告知對方情況。
自強軍首戰告捷，士氣大漲，張憲芝下令繼續向北猛追。從當日夜一直到11日拂曉，期間又打了六次追逐戰，每次都是直隸新軍戰敗。
11日中午，四團退至昌黎。王辰浩通知任永清任務完成後，四團便不再後撤。而是在昌黎構築防禦工事。
修建防禦工事需要時間，在工兵考核時，裁判規定直隸新軍修築大型防禦工事需要一天時間。而四團故意拖延自強軍一天時間的另外一個目的就是給直隸新軍工兵營在昌黎構築防禦工事贏得時間。
直隸新軍在昌黎陣地上修建了大量的重機槍陣地，而炮團則對附近的地標進行了標定，一個巨大的口袋等著自強軍往裡轉。
下午一點，自強軍殺至，此前四團一直逃跑，因此自強軍先鋒營按部就班的發起攻擊，結果遭到四團的強烈反擊。
自強軍先鋒營突擊遭到頑強阻擊，更是沒有料到四團發起了反衝鋒，雙方爆發白刃戰，戰地裁判當即宣佈自強軍先鋒營全軍覆沒退出演習。
張憲芝得知情況後第一時間猜到直隸新軍要反擊了，但他以為四團剛剛退守昌黎不足一個小時，防禦工事修不起來，因此準備一鼓作氣拿下昌黎，徹底打垮四團。
張憲芝下達的全軍總攻擊的命令，自強軍蜂擁衝上昌黎陣地，這時發現昌黎陣地上竟然空無一人，只留下大量的機槍掩體等防禦工事。
張憲芝一看頓時傻眼，這時戰地裁判宣佈自強軍全軍覆沒，不用在打了。
如果是實戰，張憲芝可能會選擇半路停止進攻。但這是演習，雙方並不是真打，火炮和重機槍沒法開槍射擊，只能是模擬。
後續的模擬是：當自強軍發起衝鋒時，直隸新軍四團憑借構築的機槍碉堡阻擊敵人，這時自強軍衝上來後，按照重機槍對步兵攻擊的戰損比計算，自強軍當即死傷三分之一。雙方相持不下，很快自強軍後續火炮運上來，對昌黎陣地猛轟。但由於直隸新軍構築的機槍陣地和暗堡生存率高，自強軍又付出高昂的代價才攻下了。接著是直隸新軍其他三個團合圍昌黎，自強軍只能強攻下昌黎並堅守待援。而直隸新軍的炮團已經對昌黎陣地設定好了地標，在猛烈炮火的打擊下，自強軍最終彈盡糧絕全軍覆沒。