李经述将刺杀俄国皇太子尼古拉的行动命名为“猎熊行动”。为给尼古拉太子一行接风洗尘，日本政府规定长崎港内商船一律不准停泊，李经述亲自安排部署，率“定远”、“镇远”、“致远”、“靖远”、“经远”和“来远”等主要军舰组成的北洋舰队正式访问日本。
此前，日本首相大隈重信曾特别邀请北洋舰队正式访问日本，主要是为了要在日本国内制造扩充海军军备的舆论，并对中国舰队的舰只装备规模及作战能力进行一次调查摸底，目的是要赶超中国，最终夺取亚洲海上霸主地位。而1891年的日本，仅有三四艘三四千吨级之巡洋舰。
李经述特意将这次访问的时间提前，好带谭嗣同、大刀王五等人前往日本。日本方面对清政府北洋舰队的到来竭尽礼仪之能事，所到之处或礼炮致礼，或夹道迎接，在各种场合都表现得“礼意其隆”。
北洋舰队先是到达的横滨港，北洋舰队的旗舰“定远”发出旗号变换队形驶进港口，随后“定远”舰鸣放21响礼炮向日本海军致礼，日本海军“高千穗”舰也鸣21响礼炮应答，当时停泊于港中的英、美军舰皆鸣13响礼炮向北洋舰队致敬，一时间横滨港内礼炮轰鸣，此起彼伏，蔚为壮观。
李经述在停泊于横滨港内的“定远”旗舰上举行招待会，邀请包括日本国会议员和记者在内的日本各界人士出席。通过这一活动，北洋舰队在礼貌地答谢日方接待的同时，再次向日本人炫耀北洋舰队的威容。
当时日本朝野人士在参观7000吨级的“定远”和“镇远”舰后普遍感到羞惭，观舰者都谓中国已成大国，竟已装备如此优势之舰队，定将雄飞东洋海面。
日本舆论也大力渲染日本国内“对强大的中国的舰队的威力感到恐怖。”有日本报纸报道：“中国舰体巨大、机器完备、士兵熟练，值得一观之处颇多。反观我国，仅有三四艘三四千吨级之巡洋舰，无法与彼相比。同行观舰者皆卷舌而惊恐不安。”
北洋舰队在横滨港只停留了两天，随后李经述就率舰队前往京都访问，当时尼古拉一行刚好也到这里，李经述算准了时间。
俄国尼古拉皇太子离开中国后没有立即前往日本，而是前往海参崴主持出席西伯利亚铁道开工仪式时，顺道访问日本。当时的日本为弱小国家，尼古拉皇太子的来访，日本政府倾全力迎接，虽然当时并非祭典时季，日本仍于京都为尼古拉举行了五山送火，也就是大文字烧仪式。
五山送火是在环绕京都的各山上点燃篝火的仪式，一般是8月份举行，日本在江户时代初期已经有了大文字送火的纪录，相传是弘法大师为了退散在世间流传的疫病，在山上点燃“大”字形形状的篝火。祭礼的当日夜晚，在五座山上同时点燃篝火，无论在京都的任何地方，都能够很清楚地看到划破夜空的熊熊火光。
李经述知道这是日本政府专门为俄国皇太子尼古拉准备的，知道他就在附近了，便暗中安排好了一切。
尼古拉一行刚踏上日本土地，就对衣着与欧洲差异很大、足蹬木屐的日本人印象深刻，尼古拉想起李经述对他说过的日本最有趣的东西是艺伎，他们到达京都，在参观京都的同时，便开始逛逛异国的风月场所。日本艺妓果然给尼古拉留下了深刻的印象，他亲自体验了一下，感到身着和服的日本女性似乎比西方女性更温柔、更文雅，而陪同他的希腊王子格奥尔基则翩翩起舞，逗得日本艺妓们大笑不止。
结束礼节性拜访后，尼古拉与希腊王子格奥尔基等人从京都乘人力车来到大津城。
大津当时是日本滋贺县的首府，是日本本州岛关西城市，这座城市虽然很小，却是通往京都的交通咽喉，商贾云集。在当地官员家做客之后，尼古拉一行便来到街上买东西，希腊王子格奥尔基出于好奇，买了一根当地制造的竹拐杖。正当尼古拉和格奥尔基乘人力车在狭窄的街道上观光时，尼古拉突然感到右耳上方连续挨了重重两击，顿时鲜血横流。他惊恐地转过头去，看到一个日本警察正用两只手举着军刀向他挥舞过来。皇太子尼古拉猝不及防，右耳挨了重重两击，鲜血四溅。
在随从被吓得目瞪口呆之际，尼古拉的反应还算迅速，他大叫一声：“你想杀我？快来人啊！”
尼古拉边喊边跳下人力车，用手捂住流血的伤口，想躲入人群逃命。在场的日本平民看到这血腥的场面，顿时乱成一团，四散逃去。无奈之下，尼古拉也顾不得方向，只有拼命向前方跑去。大约跑了几十步，在一个胡同的拐角处，刺客逐渐追上了尼古拉。
当时希腊王子格奥尔基见尼古拉遇袭，赶紧拿着竹杖追上去想帮俄国皇太子尼古拉。这时，街边闪过了几个穿日本警察服装的人拦住了他的去路，以保护他的安全为由将他带走了，一边走还一边用日语告诉他俄国皇太子没事了。
倒霉的尼古拉被日本刺客追上，身上一连被砍了四五刀，血流不止。随后赶来的日本警察慌忙用刀压住刺客的脖子，才将其制服，不过此时，尼古拉已经重伤，血流不止，昏迷不醒了。随行医生拉姆巴赫赶紧给尼古拉包扎、止血。
轰动一时的“大津行刺案”爆发，举世震惊。这一次，跟历史上的大津行刺案又有一些不同。历史上希腊王子格奥尔基见尼古拉遇袭，拿着竹杖追上去击倒了刺客，这一