亞歷山大三世看到李經述代表李鴻章寫的來信，大爲高興，馬上派人聯絡法國總統瑪利·弗朗索瓦·薩迪·卡諾，邀請法國盟友也一起出兵日本。在1870年普法戰爭後，法國的經濟發展相對緩慢，工業產量居世界第四位，但金融資本的增長迅速，這時期的法國熱衷繼續對外進行殖民擴張，在非洲、印度支那等地發動侵略戰爭，掠奪土地和礦產資源。收到軍事盟友俄國的邀請，卡諾總統答應法國出陸軍兩千人，另派四艘鐵甲軍艦助戰。1891年6月，中國、俄國、法國的鐵甲軍艦浩浩蕩蕩開往長崎集結，準備一直打到東京，給狂妄的日本人以沉重的打擊和教訓！
這時，俄國外交大臣拉姆斯道夫向中國提出了一個無理的要求。因爲李鴻章等中國的高級官員們贊成聯俄，以保證將來不致受西方國家的侵略。就俄國來說，亞歷山大三世非常希望清政府同意俄國取道滿洲把西伯利亞大鐵路修到海參崴。這條取道滿洲的線路可以使西伯利亞鐵路縮短三百五十英里，可以節省許多時間和盧布。
外交大臣拉姆斯道夫因有沙皇的支持，便指令駐中國公使喀西尼向李鴻章解釋，說這條大鐵路橫貫蒙古和滿洲北部，將便於調動俄國的軍隊以保衛中國。李鴻章一開始暗自欣賞這個計劃，覺得這個計劃可阻止英國和日本日後在遠東的擴張，對中俄雙方都有利。外交大臣拉姆斯道夫還承諾，如果中國允許俄國自赤塔修築一條鐵路到達海參崴，鐵路可交由一商辦的中東鐵路局管理。中國只要劃出一片土地足夠供鐵路建築房屋和管理之用，路局在該地區內擁有全權，包括設置警察權。滿三十六年後中國可用七億盧布贖回該鐵路；如滿八十年則可無償地交還中國。
李鴻章將這個消息發電報給李經述，詢問他對此事的意見。李經述回電說，俄國開始修築橫貫西伯利亞大鐵路，企圖通過鐵路加強在遠東爭奪霸權，這條鐵路一旦修成，則中國的東北和滿洲不保。到時候，對中國最大的威脅就不是日本與英國，而是北極熊俄國了。而且俄國人對東方領土的野心，一直很大，到時候中國想要贖回鐵路的管理權，那無異於與虎謀皮。
李經述想起近代歷史上沙俄強佔了中國一百多萬平方公里的國土，於是特意在電報裡對李鴻章強調：“對於領土極度貪婪的斯拉夫人，不管他們表現得有多友善，都要時刻保持警惕。”
李鴻章覺得李經述說得十分有道理，於是暫時擱置了與俄國人的談判，俄國取道滿洲把西伯利亞大鐵路修到海參崴的計劃被擱淺。
日本得到中國、法國、俄國聯軍將侵略日本本土的消息後，日本首相大隈重信一方面聯絡英國首相和美國總統從中斡旋，一方面任命戰爭狂人西鄉從道爲日本陸軍總司令，積極備戰。李經述知道，西鄉從道1874年乘兩艘木製商船帶3000日本生番就敢去攻打中國臺灣，這樣瘋狂的日本軍人，在日本很難找出第二個。他得到情報，西鄉從道已經將日本陸軍從三萬人擴徵到十萬士兵，雖然其中大多數是剛應徵入伍的年輕人，但這對手的實力，絕對不容小視。
李經述和李鴻章商量後，覺得這是徹底打垮日本的機會，千載難逢。李經述對李鴻章說：“這一戰戰敗日本，中國、法國、俄國一定要索取大量戰爭賠款和日本領土，日本割地賠款，明治維新將至少倒退二十年。這一戰，我們只能贏，絕對不能輸！”
李鴻章表示，將在背後全力支持李經述，但提醒他說：“日本人很狡猾。不要驕兵，驕兵必敗”。
於是，李經述派段祺瑞、馮國璋領新兵三萬，自己和北洋艦隊副司令琅威理、北洋艦隊右翼總兵鄧世昌帶“定遠號”、“鎮遠號”等十艘鐵甲軍艦，前往長崎港，和俄國、法國聯軍會師，一起攻打日本。
此次三國聯軍的主力，是中國的軍隊和俄國的軍隊，俄國出動了在遠東的正規陸軍部隊十萬人，裝備148門火炮，機槍8挺，另外還調集以英勇善戰著稱的哥薩克騎兵一萬人。同時，海軍大將羅日傑斯特溫斯基率領太平洋分艦隊30餘艘作戰艦艇前往長崎港。
俄國陸軍統帥、俄國陸軍大臣庫羅帕特金大將堅持要求俄國人當三國聯軍的元帥，給沙皇亞歷山大三世撐門面，他狂傲地說：“我們出動十萬陸軍，足可以對付日本人的三十萬軍隊。只要俄國人打頭陣，你們就等着瞧好戲吧。”
李經述心想，打垮了日本人，接下來俄國將是中國最大敵人，於是支持俄國陸軍大臣庫羅帕特金大將當聯軍元帥，讓俄軍當先鋒。法國看俄羅斯士兵最多，中國也同意俄羅斯人當元帥，便也沒有異議。
1891年7月初，庫羅帕特金大將迫不及待要給日本人點顏色瞧瞧，他帶着俄國的十萬陸軍做前鋒，馬上領兵攻打廣島。因爲廣島是當時日軍的主要供給與後勤基地，拿下廣島，日軍就會被切斷後勤供給，不戰而敗。
廣島，地處太田川河口上衝積而成的三角洲上，這三角洲中心成爲了廣島平原，形成廣島市區，東部爲丘陵地帶，南面、北面、西面都是平原。日本陸軍名將川上操六率領兩萬人在此駐守，其中五千人就駐紮在東部的丘陵地區。這是近代以來日本本土第一次受到大規模入侵，日本人很緊張，也很重視此戰。
西鄉從道親自坐鎮東京指揮！西鄉從道得到情報，聽說俄軍的主帥是庫羅帕特金，大喜，於是發電報對廣島駐紮的川上操六說：“我瞭解這個庫羅帕特金，他是一個缺乏實踐經驗的典型官僚，做事優柔寡斷。決而不行，狂妄自負，你可以先誘敵深入，再趁俄國人沒立穩腳跟，率兵偷襲他的部隊。”
於是，川上操六先只派出一個團的小股部隊，去跟俄國人交火，戰鬥進行了一天，就摸清了庫羅帕特金的老底：俄國陸軍不足爲慮，有線電報只裝備到軍和集團軍，師以下一律採用徒步或乘馬通信，後勤保障情況的混亂驚人，在速射火力空前猛烈的條件下，俄軍卻特別強調刺刀白刃戰。
摸清俄國的軍事底細後，川上操六大喜，決定誘敵深入。俄國士兵在軍艦的優勢火力掩護下，從廣島的南邊和西邊開始登陸進攻，川上操六堅守了半天，放棄了平原陣地，將一萬日軍悉數撤退到東部的丘陵地區，庫羅帕特金的俄軍輕易佔領了廣島的西部和南部陣地，很快控制了廣島城區。
這時，庫羅帕特金便認爲“日本士兵果然不堪一擊”，發電報給李經述炫耀戰果，說俄軍取得了“廣島大捷”。