李經述將刺殺俄國皇太子尼古拉的行動命名為「獵熊行動」。為給尼古拉太子一行接風洗塵，日本政府規定長崎港內商船一律不準停泊，李經述親自安排部署，率「定遠」、「鎮遠」、「致遠」、「靖遠」、「經遠」和「來遠」等主要軍艦組成的北洋艦隊正式訪問日本。
此前，日本首相大隈重信曾特別邀請北洋艦隊正式訪問日本，主要是為了要在日本國內製造擴充海軍軍備的輿論，並對中國艦隊的艦隻裝備規模及作戰能力進行一次調查摸底，目的是要趕超中國，最終奪取亞洲海上霸主地位。而1891年的日本，僅有三四艘三四千噸級之巡洋艦。
李經述特意將這次訪問的時間提前，好帶譚嗣同、大刀王五等人前往日本。日本方面對清政府北洋艦隊的到來竭盡禮儀之能事，所到之處或禮炮致禮，或夾道迎接，在各種場合都表現得「禮意其隆」。
北洋艦隊先是到達的橫濱港，北洋艦隊的旗艦「定遠」發出旗號變換隊形駛進港口，隨後「定遠」艦鳴放21響禮炮向日本海軍致禮，日本海軍「高千穗」艦也鳴21響禮炮應答，當時停泊於港中的英、美軍艦皆鳴13響禮炮向北洋艦隊致敬，一時間橫濱港內禮炮轟鳴，此起彼伏，蔚為壯觀。
李經述在停泊於橫濱港內的「定遠」旗艦上舉行招待會，邀請包括日本國會議員和記者在內的日本各界人士出席。通過這一活動，北洋艦隊在禮貌地答謝日方接待的同時，再次向日本人炫耀北洋艦隊的威容。
當時日本朝野人士在參觀7000噸級的「定遠」和「鎮遠」艦後普遍感到羞慚，觀艦者都謂中國已成大國，竟已裝備如此優勢之艦隊，定將雄飛東洋海面。
日本輿論也大力渲染日本國內「對強大的中國的艦隊的威力感到恐怖。」有日本報紙報道：「中國艦體巨大、機器完備、士兵熟練，值得一觀之處頗多。反觀我國，僅有三四艘三四千噸級之巡洋艦，無法與彼相比。同行觀艦者皆捲舌而驚恐不安。」
北洋艦隊在橫濱港只停留了兩天，隨後李經述就率艦隊前往京都訪問，當時尼古拉一行剛好也到這裡，李經述算準了時間。
俄國尼古拉皇太子離開中國後沒有立即前往日本，而是前往海參崴主持出席西伯利亞鐵道開工儀式時，順道訪問日本。當時的日本為弱小國家，尼古拉皇太子的來訪，日本政府傾全力迎接，雖然當時並非祭典時季，日本仍於京都為尼古拉舉行了五山送火，也就是大文字燒儀式。
五山送火是在環繞京都的各山上點燃篝火的儀式，一般是8月份舉行，日本在江戶時代初期已經有了大文字送火的紀錄，相傳是弘法大師為了退散在世間流傳的疫病，在山上點燃「大」字形形狀的篝火。祭禮的當日夜晚，在五座山上同時點燃篝火，無論在京都的任何地方，都能夠很清楚地看到劃破夜空的熊熊火光。
李經述知道這是日本政府專門為俄國皇太子尼古拉準備的，知道他就在附近了，便暗中安排好了一切。
尼古拉一行剛踏上日本土地，就對衣著與歐洲差異很大、足蹬木屐的日本人印象深刻，尼古拉想起李經述對他說過的日本最有趣的東西是藝伎，他們到達京都，在參觀京都的同時，便開始逛逛異國的風月場所。日本藝妓果然給尼古拉留下了深刻的印象，他親自體驗了一下，感到身著和服的日本女性似乎比西方女性更溫柔、更文雅，而陪同他的希臘王子格奧爾基則翩翩起舞，逗得日本藝妓們大笑不止。
結束禮節性拜訪後，尼古拉與希臘王子格奧爾基等人從京都乘人力車來到大津城。
大津當時是日本滋賀縣的首府，是日本本州島關西城市，這座城市雖然很小，卻是通往京都的交通咽喉，商賈雲集。在當地官員家做客之後，尼古拉一行便來到街上買東西，希臘王子格奧爾基出於好奇，買了一根當地製造的竹拐杖。正當尼古拉和格奧爾基乘人力車在狹窄的街道上觀光時，尼古拉突然感到右耳上方連續挨了重重兩擊，頓時鮮血橫流。他驚恐地轉過頭去，看到一個日本警察正用兩隻手舉著軍刀向他揮舞過來。皇太子尼古拉猝不及防，右耳挨了重重兩擊，鮮血四濺。
在隨從被嚇得目瞪口呆之際，尼古拉的反應還算迅速，他大叫一聲：「你想殺我？快來人啊！」
尼古拉邊喊邊跳下人力車，用手捂住流血的傷口，想躲入人群逃命。在場的日本平民看到這血腥的場面，頓時亂成一團，四散逃去。無奈之下，尼古拉也顧不得方向，只有拚命向前方跑去。大約跑了幾十步，在一個衚衕的拐角處，刺客逐漸追上了尼古拉。
當時希臘王子格奧爾基見尼古拉遇襲，趕緊拿著竹杖追上去想幫俄國皇太子尼古拉。這時，街邊閃過了幾個穿日本警察服裝的人攔住了他的去路，以保護他的安全為由將他帶走了，一邊走還一邊用日語告訴他俄國皇太子沒事了。
倒霉的尼古拉被日本刺客追上，身上一連被砍了四五刀，血流不止。隨後趕來的日本警察慌忙用刀壓住刺客的脖子，才將其制服，不過此時，尼古拉已經重傷，血流不止，昏迷不醒了。隨行醫生拉姆巴赫趕緊給尼古拉包紮、止血。
轟動一時的「大津行刺案」爆發，舉世震驚。這一次，跟歷史上的大津行刺案又有一些不同。歷史上希臘王子格奧爾基見尼古拉遇襲，拿著竹杖追上去擊倒了刺客，這一次，希臘王子格奧爾基卻被假扮成日本警察的大刀王五等人攔住了，結果尼古拉被砍成重傷，昏迷不醒。
回到軍艦上了，譚嗣同和大刀王五等人跟李經述彙報這次獵熊行動，大刀王五還覺得不過癮，說：「原以為要打打殺殺個痛快，沒想到這麼容易就得手了。」
李經述哈哈大笑，道：「我做事只看結果！現在看日本人怎麼辦！」
譚嗣同對李經述說：「這都是提督大人料事如神呀，日本還真有這麼蠢的人呀！」
沙俄皇太子在日本遇刺殺，被砍成重傷，日本明治天皇一聽，心慌不已，趕緊派出御醫，後來又親赴停泊在神戶港的俄國軍艦，探望尼古拉皇太子。日本政府也通過外交渠道，向俄國官方道歉，允諾按照兩國約定，嚴懲兇手，為俄國皇太子出氣。
案發當晚，大津地方法院派出預審法官和檢察官，對兇手展開盤問。原來兇手津田三藏不是旁人，竟是負責皇太子尼古拉一行安全的警察。向來仇視俄國的他不滿俄國長期以來威脅覬覦日本北方領土，遂決定鋌而走險，為國除害，以表對天皇的忠心。
行刺案發生後，日俄兩國關係降到冰點，戰爭一觸即發。1881年，沙皇亞歷山大三世他爹，也就是亞歷山大二世在國內遇刺身亡，沒想到他的兒子尼古拉又在日本遭遇刺殺。
四十六歲的沙皇亞歷山大三世十分惱怒，發電報給日本天皇，如果尼古拉有什麼不測，將不惜兵戎相見。
日本全國上下深恐俄國報復，侵略日本。學校全部停課，聚集在神社寺院，祈禱尼古拉皇太子痊癒。但可惜尼古拉深受重傷，一直昏迷不醒。
亞歷山大三世下令俄國海軍和陸軍做好戰爭準備，並通過報紙向世界宣布，其他國家誰干涉俄日之間的戰爭，誰就是俄國永遠的敵人！
俄國王儲在日本遇到刺殺，兇手竟然是日本警察的新聞，這時也迅速傳遍了世界。這一消息也被當成東亞要爆發大戰的導火索，讓各國政府緊張不已。東亞的上空，戰爭陰雲密布，俄日戰爭也一觸即發。