1894年9月8日，正当中日两国在朝鲜惨烈激战时，江南道监察御史张仲炘弹劾正当前敌的直隶总督李鸿章，罪名是腐败、通敌。在这篇《奏陈北洋情事请旨密查并请特派大臣督办天津团练折》中，张仲炘指控李鸿章及其子李经方向日本人出售大米和煤炭，李经方甚至与日本王室攀亲，还在日本开了一家洋行。张仲炘承认这些都是风闻，“始闻之而诧，继而不能无疑，如果属真，则自无怪乎纵容奸细、售买米煤之种种乖谬矣。”张仲炘说天津日本间谍案被破获后，还查出地雷炸药八箱，但李鸿章却在审理后，不仅隐匿不报，而且私放间谍，并给银资行。这个间谍案后来在紫禁城里引起了轩然大波……
     李鸿章的难言之隐
     此后，石川到天津担任日本武官关文炳的助手，到蒙古、西安、洛阳等地刺探军情。在关文炳死后，他又配合其继任者井上敏夫，测量黄海的重要军港及航道的水文资料，为日后日军入侵提供了重要情报。在天津期间，石川以紫竹林松昌洋行职员的身份为掩护，成功收买了天津军械局的书办刘棻(又称刘树棻、刘五等)，获得大量第一手军事情报。
     石川的暴露，牵涉到另一外交纠纷重庆号事件。重庆号是一艘英国客轮，往返于天津和上海之间，高升号惨案发生不久，天津当地民众冒充清军搜查并痛殴了搭乘重庆号撤离的日本领事馆人员及其家属，意外地搜获日本间谍泷川具和发给天津领事馆武官的密信，获悉了潜伏日谍石川的动态。日本外交人员及侨民均在开战后撤离天津，只石川伍一及钟崎三郎两人受命潜伏，但因美国领事坚决反对其留在租界内，石川遂搬到刘棻家，而钟崎则转往关外，并在那里被捕。

     石川在搬进刘棻家的次日(1894年8月4日)清晨，就被天津城守营拿获，当日，天津海关道盛宣怀即向李鸿章汇报此事。在初审中，石川口风很紧，不承认自己的间谍身份。而受托为日本国护侨的美国，则开始积极干预此案，婉转希望“如遇有日本人改装在内地作奸细者，即将其解交就近海口逐其回国，使之不得与内地华民交接，于中国防泄军机似亦为无碍，且此办法，已足为惩其作奸细之罪。”美国的逾情之请，被中国政府拒绝，总理衙门表示将根据国际公法，处决战时间谍。
     石川被捕后第10天(8月13日)，上海法租界又破获楠内有次郎、福原林平间谍案，两人随即被租界当局送交美国驻上海总领事馆庇护。6天后(8月19日)，藤岛武彦、高见武夫在浙江被捕。此三案因美国插手而相互关联，其中最早且危害最大的石川一案，成为事件焦点，关联到另两案的处理思路。美国插手的三个案件，石川的情节并不复杂，却牵扯更深。除了中美关系外，还卷入了朝廷内部的倾轧。而李鸿章也确有难言之隐，因泄密的军械局，其总办正是李鸿章的外甥张士珩。
     在沉默了12天后，李鸿章于8月15日向总理衙门正式报告石川一案，但称仍在审讯中。
     至此，石川一案已经与前线军情、中美外交及中国内政瓜蔓相连，日本人也知道其已无生望。