成欢驿位于牙山东北五十里处，系汉城南下之要道。地形上，成欢驿三面环山，一面临河，河的南北两岸分布大片沼泽和水田，与牙山相比，确实是一个易守难攻的防御阵地。主力部队移兵成欢驿后，剩下两营共一千人的兵力，叶志超派一个营驻守牙山，防止日军直插此地，自率一个营驻守交通要枢公州，保护撤退路线及辎重，同时等待援兵。

聂士成在成欢驿修筑了六座临时堡垒和防御工事，其间不断派出骑兵侦察日军动向。1894年7月28日，侦察骑兵向聂士成报告，日军已兵分两路，看样子一路是要截断公州退路，另一路则是会袭击成欢驿军营。聂士成立即进行迎敌准备，将淮军主要兵力层层部署在成欢驿驿道的两边，炮队则驻扎于西南山顶，以应对随时可能沿着大路进犯的日军。

当晚，日军果然向成欢驿军营实施袭击，其先头部队到一座叫佳龙里的村子里打探情况，但是没想到村子里早有伏兵——武备学堂出身的学生于光炘等人率数十名兵勇，就埋伏在村子里，敌人刚一进村，他们就给予了迎头猛击。

日军猝不及防，惊慌失措之下，急忙撤出村子，跳进水田，继而又撤到一处沼泽中，这才开始组织还击。占据优势地形的于部则继续猛烈射击，将日军死死地压制在沼泽中。

不幸的是，这一好的开局并没有能够继续延续下去。直到甲午战争前，中国依旧还没有实行近代征兵制，淮军的成军办法，仍是源自于湘军的募兵制。募兵制的最大特点是“兵归将有”，聂士成所统辖部队，由芦防淮勇、仁字虎勇、武备学堂队等几部分组成，除了武备学堂的学生外，兵勇都由营官、哨官分别招募而成，真正能指挥兵勇作战的也都是各自的营官、哨长，各部都需要持有预先命令，或者聂士成临时“往来策应”，才能做到相互协作。

佳龙里伏击战在作战预案之中，是于光炘等人抓住战机，临时发动的。在没有得到预先命令的情况下，其余各部深怕抽调援兵后，影响自己的防守，于是都只守着自己的一亩三分地，持观望态度，而因为情况紧急，聂士成又一时难以全部调度到位，以至于武备学堂队迟迟难以等到援兵。日军则无此弊端，指挥官武田秀山在判明村中伏兵人数并不多后，立即得以集中优势兵力，对佳龙里发起冲锋。

伏击战迅速沦为阻击战，于光炘等人双拳难敌四手，只得且战且退，最后在水田附近全部被日军狙杀，壮烈殉国。

聂士成对正面进攻的武田秀山部层层设防，但是实际上，武田秀山部只是佯攻部队，真正的日军主力，是已迂回至成欢驿主阵地右翼的大岛义昌部。大岛义昌在完成迂回后，没有急于发起进攻，而是原地隐蔽，同时派人测量了两军营垒间的距离，部署好了炮兵阵地。

7月29日凌晨，大岛义昌下令开炮轰击，掩护步兵向成欢驿的第一座营垒发起进攻。聂士成部炮队阵地尚在西南顶峰，虽发炮还击，但因距离太远，超出火炮射程，对敌步兵几乎没有杀伤力。相比之下，敌炮火却能对聂部造成致命威胁——成欢驿的六座堡垒皆系临时构筑，以泥土夯筑而成，胸墙只有五到六寸厚，被日军炮火击中后，泥土四散，难以对守军形成有效的保护。

由于堡垒之下没有挖掘壕沟，日军轻而易举便得以接近堡垒，双方短兵相接，开始端起buqiang互射。日军此时已全面装备村田式buqiang，后者是明治维新后日本自己研制的第一款制式buqiang，乃后来三八式buqiang的鼻祖，技术层面上领先于亚洲。聂部的buqiang则大多还是西方各国抛售的旧枪，虽就国内来说是最先进的，但跟村田buqiang一比，差距甚为明显。