由於清政府長期猶豫觀望，以致一開始就喪失了戰略主動權。到8月1日兩國正式交戰時，日本人已在朝鮮站穩了腳跟，建立了鞏固的陣地。當宋慶於9月中旬在旅順受命援朝時，日軍已攻下平壤。這時，張勳從湖北趕到了旅順。宋慶命令他率領一支騎兵擔任本部前鋒。這樣，他便在實際上改變了要張勳來“讚劃軍務”（即當參謀長）的打算，而隻把張勳當作一般將弁驅使。
但張勳得以重投疆場，已是興致勃勃，更何況叫他打先鋒，多少帶有點倚重的意思，他更是高興得了不得。一得將令，就摩拳擦掌，下到部隊，立即集合隊伍訓話。他說：“眾將士聽著，本先鋒官今天升帳任事，就要帶你們去剿滅倭寇。上了戰場，你們都得好好跟著老子拚命往前衝。各營官長務必嚴明執法，誰他媽的怯陣就砍誰的腦殼！日本鬼子靠著爺們中國武大郎的一本豆腐賬起家，連他媽的狗屁大學士都是白字先生，他還想欺侮爺們中國，沒門……”
誓師完畢，他又打開軍事地圖，根據他在湖北剛剛自學到的那點軍事理論知識，擬定了一份全軍進駐虎兒山，強化鴨綠江沿岩防守力量，據險集中炮火截擊日軍於江中的建議，即日遞送提督宋慶，滿心指望提督老爺會欣然采納，以通過提督老爺所率3萬多人馬的大規模軍事行動，展示他的戰役性軍事才能。
然而，他卻沒有想到，此時的宋提督已接到新的朝命，著他接替已被撤職的直隸提督葉誌超，總統遼海所有守備各軍。而他的資曆與現劃歸他指揮的各路提督官相當，眾人見他驟然得到提拔都不服氣，一齊不聽他的指揮，弄得他手忙腳亂，窮於應付，顧了東頭顧不了西頭。張勳交給他的那份也許頗值得一議的軍事建議，他連看都沒來得及看一眼。等他拖拖拉拉經過一個多月的遷延，好不容易把幾支隊伍挪到鴨綠江邊的九連城時，日軍先頭部隊已在安平河口渡過鴨綠江，正式跨進了大清帝國的遼東門檻。原駐防鴨綠江的黑龍江將軍依克唐阿為滿州鑲黃旗人，昏聵糊塗不堪一擊，見日軍搶渡，命令部隊胡亂放了幾槍，掉頭就跑。宋慶見依克唐阿軍已撤，他比依克唐阿跑得更快。這樣，張勳的先鋒馬隊還沒和日軍見麵，就被命令屁股對著敵軍反向衝鋒，倒成了一支逃跑先鋒隊。一路上，眾先鋒隊員縱馬飛馳，奮勇爭先，連一名掉隊的都沒有，更別說怯陣的了。於是，張勳別說是用不著去砍敵人的腦殼，就連砍自家逃兵腦殼的機會都沒有撈著。
接著日軍第一軍一路攻下安東、鳳城；南邊日軍第二軍又從金縣花園港登陸，攻陷旅順、大連、岫岩、海城。然後兩軍合攻遼陽。張勳的先鋒馬隊在逃跑路上一路領先。宋大提督和整個遼東各路領兵大員統統像一群鴨子似的被日軍趕著沒命地往後跑。這些曾在鎮壓太平天國以來的曆屆中國農民起義軍中大顯身手的所謂驍將，如今在日本人麵前一律成了膿包，一捅即潰。整個遼河以東地區迅即被日軍全部占領。其間隻有遼陽地區的一幫由老百姓臨時湊合而成的團練（即民兵），曾一度打退過日軍的幾番攻擊。
看著這種兵敗如山倒的窩囊場景，張勳直氣得瞪眼咬牙跺腳。他記起在馮子材手下當炮兵隊長那陣子是何等的威風！想想現在遼海清軍的火器裝備比當年抗法時期已是強得多，如果當時能照他的建議，集中優勢兵力和密集炮火扼守鴨綠江渡河口，日軍要想不付出重大代價而跨過鴨綠江是絕對不可能的。
應該說，在當時日軍最先進的武器也僅是單發槍炮的情況下，張勳的戰術思考和戰役設想是有可能實現的。然而，張勳畢竟還不懂得，從根本上說，戰爭的勝負，乃是由戰略指導思想的正確與否決定的，而不取決於一兩次戰鬥的結果如何。別說當時的宋提督在客觀上實在無力協調各方力量去組織好這場鴨綠江狙擊戰（光依克唐阿這位老資格的滿族將軍就不會聽從他的指揮）。就算他能夠實施張勳的計劃，果真把當麵的日軍攻勢擋住，南麵日軍第二軍在攻陷旅順、大連、金縣、岫岩之後，也必然湊上來對守江清軍形成東西夾擊之勢。更別說在渤海南岸，日本海軍同時還在進攻山東哩！
由於張勳當時並不了解這種全局情況，他自然更不知道就在這場戰鬥敗報迭飛的景況之下，北京城裏的老佛爺竟然還在張燈結彩歡慶六十大壽，並恩旨文武百官聽戲3日，諸事一概不辦呢！因而，他就隻知道埋怨宋慶諸輩提督、將軍懦弱草包，遠不如馮子材老將軍看著順眼。他把失敗的全部責任都歸結在主將的無能上。他也不曾去想一想，馮子材諸將當年領著他在越南打了那麼多勝仗，最終還得以喪權辱國而告終。更何況如今的朝政比當日腐敗得更不像樣呢！
遼陽失寧後，宋慶被撤職留用。張勳遂覺得跟著這位敗軍之將實無出頭之日，因即憤然辭去先鋒馬隊官的差事，退出了遼海戰區。張勳曆來愛主重義，即使是對於潘鼎新那樣的軟蛋，他也念念不忘其恩。然而這一回，他卻沒對他的新主子宋慶抱有一絲感戴和依戀之情。直到老年寫他的自傳時，他還不忘帶上一筆當年宋慶沒有采納他的軍事建議，責備之意明顯可見。
沮喪東魯遭人棄，初識袁門做先鋒