军将领身份，应诏随吴大澄，率武威军六营赴辽东，与日军在海城作战。

回防牛庄，显示了魏光焘是一员有经验、敢牺牲的老将。这一战，也是他军事生涯中的重要一战。

牛庄位置重要，却是一座没有城墙的市镇，不易防守，武威军只能就地改造地形，在市街的入口处修筑—道厚约一尺的土墙，并在市镇内利用官衙和民房的墙壁作为防御掩体，凿出射孔，就这样仓促修筑了部分防御工事。

魏光焘所部合6营3哨，仅有3300兵力，面向北面进行布置：左、右、中三营防守西北面；前、后两营防守东北面；大营炮队、马队及卫队防守中路。

在史料中可以看到一张照片，注明是牛庄清军，一名严肃的军官和十几名略带几分顽皮神色的年轻士兵，看不出畏惧的样子。令人诧异的是，除几名士兵背着火枪之外，竟还有四五根大长杆子，上端伸出了镜头之外。是“丈八长矛”之类？无疑，冷兵器可能占了这支湘军装备的三成。

这样的装备，难怪只能近战。

清军就是凭着英勇，把牛庄之战打成了甲午战争中最惨烈的一次肉搏战。

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4日拂晓，狼窜而至的日军第五师团便率先向牛庄发起了攻击。

担任前卫的大岛义昌旅团进攻牛庄的东北角。

魏光焘采取诱敌深入、发起近战的方式相对抗，武威军前、后两营士兵“伏河沟间，恃土墙为障，诱贼及近”[《魏光焘禀》，《甲午战争有关折奏史料》]，等日军走近，才突起射击。

日军突然遭受打击，未料到清军火器虽然落后，火力竟然很猛。“清兵改穿铳于屋壁，装填无烟火药以击，或备速射炮于凸角部，以急射炮邀击，如骤雨一时来注。”[桥本海关《清日战争实记》]日军处于开阔地带，无隐蔽之处，伤亡甚众，嚣张气焰一时被打了下去。

大岛指挥第九旅团全部投入，连军预备队也加入战斗，炮兵用上了大“毒器”榴霰弹猛烈轰击，日本随军记者写道：“此时，枪炮声如百雷齐鸣，万狮齐吼，震耳欲聋。数百云朵在牛庄上空飘游，是我军发射的榴霰弹在空中爆炸，烟霞浮动于杨柳深处，是敌军发炮后的余烟。”[桥本海关《清日战争实记》]

从硝烟看，清军与日军的火力差距相当明显，但是，武威军利用民房建筑坚决反击，决不稍作屈服。

激战中，清军击毙了曾参加平壤之役和进攻摩天岭战斗，以“勇敢”即将晋升中佐的步兵第二十二联队第一大队长今田唯一。

在蜂涌而上的日军面前，清军“马步肉薄鏖战”，展开激烈的肉搏，官兵发扬了敢于近战、不怕牺牲的精神，“前营龙总兵恩思项头及足重伤，扶送附近民房躺卧，所部仍抵死拒战。后营罗副将吉亮，伤颏及足，帮带魏游击极富阵亡。罗副将督战不休，裹入贼围，仍于枪林弹两中冲出战地。”[《魏光焘禀》，《甲午战争有关折奏史料》]

战至中午12时半，武威军前、后两营退人市街，继续据民房坚守。

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日军第三师团的行动较迟，上午10时，才赶到牛庄，随即加入战斗，大迫尚敏旅团从北方，大岛久直旅团从西方，分头进攻牛庄。

在炮火的掩护下，日军向庄内突袭，防守的清军采取同样的方法，将日军“吸引至最佳射击距离”，“俄据民家土壁乱发小铳，极为剧烈”。攻击中，大迫旅团前锋步兵第十八联队联队长佐藤正手腕被枪弹击中，裹伤再战，不久又被清兵炮弹弹片穿透左膝关节，被抬下战场。

日军不断增加兵力，战斗更趋于激烈。但武威军不顾伤亡，与日军决死拼杀，“左、右营接战，中营继之，伤亡虽多，士气仍壮，纵横荡决，力不稍疲。”战斗中，官兵损失渐重，营哨两级军官大多阵亡或带伤，“左营余总兵福章中伤坐地，犹持刀督战，随复炮中要害阵亡。右营沈提督宝堂两臂中弹皆折，帮带陈参将胜友战死。中营总哨弁亦伤。士卒伤亡犹众。”

日军又用上了榴霰弹猛烈射击，掩护大队步兵潮水一样突进，试图合围清军。“忽贼另支围我驻扎之所，前后受敌。贼党（日军）愈积愈厚，伏首钻进，炮雨横飞。大营肖总兵有元中炮伤重，左哨、右哨、正(哨)、副哨弁登时阵亡，卫队哨弁重伤，亲兵伤亡过半，万难力遏，突围且战且退。”[《魏光焘禀》，《甲午战争有关折奏史料》]魏光焘军炮兵营官重伤，哨长竟全部阵亡。武威军寡不敌众，伤亡剧增，又失去了炮兵支援，近中午时，也只好退入市街继续抵抗。

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日军四路冲进牛庄市街。双方随即陷入了激烈而残酷的巷战。

清军据守民房向外射击，顽强抵抗，敌军纷纷倒地。靠近者也被冷不丁冲出的清军刀劈枪刺，连逃回的机会都没有