。日军发现冲锋皆毫无效果，便改变战术，派工兵用炸药破坏墙壁，与清军逐屋争夺。

最后，日军又发现穿墙破壁攻击清军，枪械装备优势根本发挥不出来，付出的代价太大，便开始疯狂纵火，将牛庄烧成一片火海。有的地方则推近火炮，逐屋轰击，最后，大火延及清军弹药库，引起爆炸。

双方官兵就在熊熊火海中来回拼杀、争夺。

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武威军血战牛庄之时，李光久心急如焚，未及商量，火速率老湘军自三台子回援。

前敌营务处晏安澜闻讯，在中途迎着老湘军。本想劝止，李光久反约晏安澜同救牛庄。晏安澜考虑，自己相当于海城前线的总指挥，决不能擅去，否则海城前线便可能崩溃，“我去，则诸营散，大局不堪问。公能保牛庄，我尚思下海城也。”[金兆丰《晏海澄先生年谱》，见《中日战争》]决心分兵救援牛庄，其余仍按计划攻击海城。

实际上，这种情况下，清军能与海城对峙，防止日军再出来向清军捅上一刀，也是对牛庄的支援。再说，能阻住日军出来就不错了，哪有余力攻击。

李光久独自率军赶往牛庄。“士卒疾行二十余里，至牛庄，未及造饭，已被围。”遭到阻击之后，李光久才弄清牛庄外围防线已经被敌冲破，武威军正退守市街。

先救魏光焘吧。李光久立即命各营分为二路向庄内进击，前、左两营为右路，向关帝庙等处攻入，右、后两营为左路，向海神庙等处攻入，中营及马步小队为中路，向牛庄土城一带攻入，试图杀开一条血路，与武威军会合。

李光久率老湘军突入重围，立即陷入巷战，被日军层层阻击，冒着“枪炮雨密”，血战竟日，“各街口被贼纵火，断我出路。”老湘军官兵也伤亡渐增。后营管带提督谭桂林冲至海神庙前，忽遇大股日军窜出，“头中炮子，登时阵亡”。左营管带提督贺长发伤腹甚重。前营帮带提督邓敬财“督队力战，胸膛中炮阵亡”。中营游击王得志“右手伤重，伏往复力战，旋即阵亡”。

当地官员守土有责，参加了反攻战斗。知县黄光楚、云骑尉谢克松等“各率亲兵往来策应，俱力战阵亡”。[《帮办军务湖南巡抚吴大澂奏报牛庄失事情形并查明阵亡员弁请交部议折》，《清光绪朝中日交涉史料》]

这些记载，可以清楚表明清军在牛庄血战中，其英勇顽强程度不输给敌军。

清军付出了巨大代价，所幸，战至日落以后，在李光久增援冲击下，魏光焘也率残部冲开敌阵，与李光久各从牛庄西区突围而出。

断后的一部清军仍在市街继续与敌胶着，宁死不退。

入夜以后，日军由北而南，逐家搜索。牛庄市内，“路旁伏尸相枕”。据日方记录，死者共二千一百余人。

此仗武威军“阵亡900余人”，老湘军“阵亡700余人”，这个报告实为减员数字，包含被俘失踪者，日军记录为俘清军300人。据此计算，清军实际阵亡者约1400人，另700余死者，实际皆是平民，将近死者的三分之一。

侵略者殊为可恨，每至一处，擅杀平民，已成习惯。凶残横暴程度，百年之后仍令人发指。

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日军还分出第三师团，对魏、李两军进行追击。

清军退却三十里，天已昏黑，日军仍然疯狗一样急追不舍。到一村时，李光久下令停下，“驻此再战！”

军士立刻利用村中矮墙，架起抬枪，伏击日军一个“回马枪”。

果然，日军追至，猝然响枪，被毙伤多人。黑夜之中不辩虚实，果如李光久所料，再也不敢追击，收兵退去。

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牛庄之战，惨烈异常。对清军来说，这是一次以弱抵强的战斗。

日军进攻的兵力合计一万一千八百余人。而清军防守部队为魏光焘武威军六营三哨和李光久老湘军五营二哨，共六千人，仅及日军兵力之半。但清军的战斗精神，却让日军感到遇到了强有力的对手，不得不称赞武威军“其能久与日军交锋者为武威军，奋死决战，力守至一昼夜，实清军中所罕睹也。”[桥本海关《清日战争实记》]

魏光焘在此战后不久，便被任命总统辽东湘鄂诸军（清史记载“二月癸亥，命吴大澂解军务帮办来京，湘、鄂诸军以魏光焘领之”），更后来，魏光焘历任巡抚和多地总督，成为继张之洞、刘坤一之后的重臣，晚清政治、军事、外交上的重要历史人物，自应不是泛泛得来的。

李光久闻警后率老湘军回援，发现敌人已攻入牛庄，但仍奋然决然，杀入重围，“直前搏战，兵已陷入死地，无不以一当百”，也应青史留芳。

甲午大清败绩，当条约签订时，长沙城内一位愤激青年谭嗣同，闻之捶胸长恨，感愤于湘