高州鎮總兵左寶貴不懂這新式武器，大鳥圭介親手發射了一發定時的榴霰彈打到他的身邊，剛開始沒有爆炸，他竟然毫不知情，繼續指揮火炮發射，還擊日軍。結果，榴霰彈過了一會爆炸，彈片擊中的左寶貴的右眼，他傷重殉國。

如果葉志超能帶領淮軍堅守陣地，李經述帶著城里的淮軍殺出，內外夾擊，日軍肯定大敗。但左寶貴一死，葉志超面對日軍強大的火力，心理防線竟然奔潰，帶一萬多名兵狂逃一百多里，退守平安府。

當時，天空下著大雨，葉志超帶著殘兵敗將，恐日軍截殺，不敢走大路，光挑荊棘密布的羊腸小路，很多士兵的軍服和臉都被荊棘所破，慘不仍睹。日軍一路追殺，淮軍死傷六千余人，而日方只損失兩百人。

李經述帶五千淮軍出漢城，葉志超早已逃之夭夭，王士珍一看葉志超駐防的牙山，對李經述說：「此處地勢低窪，孤險無援，葉志超竟然在此駐兵，真是沒用兵常識，天下第一等蠢材，難怪會大敗！」

李經述默然不語，為了避免更大的傷亡，他決定立即接管葉志超的淮軍，於是帶兵連夜趕往平安府，葉志超竟然給李鴻章發電報，謊報軍情，說牙山一仗，淮軍大捷，淮軍死傷二百，日軍傷亡兩千！

李經述收到消息，強壓住內心的怒火，把葉志超和一些淮軍將領請來營帳中議事，葉志超到了之後，李經述馬上命袁世凱帶親兵把葉志超五花大綁，葉志超反抗，大叫：「老子也是提督，你憑什么抓我？老子跟中堂大人打仗時，你還光著屁股呢！」

李經述聽了面色突變，拔出袁世凱送的匕首，眾將以為李經述要殺葉志超，一半默然不語，也有將領站出來替葉志超求情：「提督大人，大敵當前，殺大將恐會亂軍心！」

葉志超長期習武，體格非常健壯，長著稀疏的胡子，脖子圓滾粗胖，腦袋後面拖著一條粗壯的辮子。袁世凱帶著兩個親兵，費了九牛二虎之力才把他按倒在地。

李經述拿刀上前，怒斥葉志超：「我全權指揮在朝軍隊，你不聽軍令不入漢城在先；兩萬淮軍對付五千日本陸軍，竟然不到兩個時辰就潰逃，貽誤軍機，導致淮軍傷亡慘重；兵敗之後，竟然還謊報軍情，還有，中堂大人每年撥付給你的軍費，一年少說也有幾十萬兩，你去營地看看，你的兵，連一雙像樣的鞋都沒有，他們打仗時穿草鞋，平日則赤腳，士兵們五年沒發新軍裝，只在胸前和背後縫上『兵』的大布塊！你自己卻天天酒宴笙歌！這樣帶兵，打起仗來能不潰不成軍嗎？剛開始不懲罰你是怕動搖軍心，今日若不嚴懲你，莫說死去的幾千兄弟們不答應，你的兵都不答應！」

說完，李經述抓起葉志超又黑又粗的辮子，一刀割掉，這在當時，等同於「殺頭」，李經述道：「今日兩軍對陣，我姑且念你跟隨中堂大人多年，暫且饒你不死，收押入獄！」

葉志超本來就貪污軍餉，飛揚跋扈，李經述逮捕了葉志超，大快人心，眾將驚愕，對李經述大為信服。李經述收編了剩下的一萬多名淮軍，整編成二十營，多派北洋軍官學校出身的軍官指揮，和自帶的五千淮軍一起，迅速回攻漢城外大鳥圭介帶領的日軍。