9月14日，联合舰队由仁川向大同江口进发。伊东钓亨决定以大同江口的渔隐洞为临时根据地，制定了一个自9月16日至24日，从大同江口渔隐洞根据地到海洋岛、小鹿岛、威海卫、大连湾、旅顺口、大沽口、山海关、牛庄（营口）的巡弋计划，以寻找北洋舰队进行主力决战。此时，中日两国舰队虽已相距不远，但彼此却全然不知对方的位置所在。

　　日本《廿七八年海战史》记载的准确时间是1894年9月17日10点20分，吉野号前桅桅盘内的瞭望士兵发现了远处海面的煤烟。由于海面曲度，日军尚未看到北洋海军舰艇船体。仅从烟雾数量判断，不只一两艘舰船。从烟雾浓重的黑色来看，显然不是英国舰队。木村急忙登上舰桥，观察东北偏北之天际，“煤烟丛腾，心想必是敌之舰队。”

　　随着两支舰队逐渐接近，出现在联合舰队面前的竟然是北洋舰队的全部主力舰船。日本随军记者川崎三郎在《西京丸的战斗报告》中写道：“开始只见煤烟，后来出现樯顶，再靠近，见舰体……敌人却是包括清国北洋水师全部精锐之大舰队！”

　　此时的北洋舰队，还是对已经准备作战的日军联合舰队一无所知。北洋舰队之所以被日军先行发现，原因竟然是煤炭！北洋舰队的燃煤一直由唐山开平煤矿供应，但1894年后，曾为醇亲王府总管的张翼在李鸿章保举下接手开平煤矿，开始用劣质碎煤供应北洋海军，因为北洋舰队经费日渐缺乏，买煤给价不高。大战在即，北洋舰队在旅顺港补充的依旧是劣质碎煤。可日本舰艇使用的却是无烟煤，这让北洋舰队在对手发现自己一个小时后，才恍然看到敌舰。