21000名清军分散部署在大约300里长的海岸线上，他们要面对先后登陆的34600名精锐日军。

北京发出的求和信号没能阻挡日本人的新进攻，1895年1月20日，日军登陆荣成湾，当天轻松攻占县城，清军一触即溃，入侵者竟无一人伤亡。

山东半岛正经历着20年来最冷的一个冬天，严寒让装备不足的守军雪上加霜。“可怜的中国士兵备受煎熬。这些中国‘兵勇’既无像样的大衣也无舒适的军装。如果在那件红蓝相间的俗气上衣里还有一件棉衣，下身还有一条棉裤的话，那就不错了。他们用来抵御敌人和寒冬的是‘营地’。”一位当地西方人写道，中国士兵一旦撤出营地便一无所有了。“没人会去想他们的敌人到底是谁， 或者他们在为什么而战。”

负责威海陆上防务的山东巡抚李秉衡对战局缺乏正确评估，平均使用兵力，造成四处被动。清廷中央则“始终不愿改变重京畿轻山东的战略部署”，认为日军登陆后很可能北上进逼北京，拒绝调遣京畿一带驻军南下。最后，北洋海军只能坚守待援。日军在几乎没遭遇抵抗的情况下，登陆5天内从容完成合围威海卫。

1月23日，访问刘公岛的英国皇家海军远东舰队司令斐利曼特尔(E. Fremantle) 转交了联合舰队司令的劝降信，但丁汝昌拒绝降敌，决心死战。

1月30日，日军发起总攻，威海卫南、北岸炮台3天内相继失守，北洋海军很快孤悬刘公岛，舰队和岸上陆军人心慌乱，投降求生的情绪迅速蔓延。联合舰队随后几天的进攻虽被击退，中方却已损失惨重，精锐几乎损失殆尽。至2月6日， “来远”“威远”被击沉， 旗舰“定远”遭水雷攻击丧失行动能力，2月9日自行炸沉， 搁浅的“靖远”号当天也自毁。

2月11日，丁汝昌苦等援军无望，下令炸毁第二主力舰“镇远”，但无人听从。面对岛上万余军民的活命哀求，次日凌晨，丁汝昌吞服鸦片自杀。“定远”管带刘步蟾、“镇远”管带杨用霖、刘公岛陆军指挥张文宣在这几天相继自杀殉国。

“他不能训练他的下级军官， 海军上的专门技术，海军官员的科学教育， 他知道得很有限。但是谁都承认他是一个胸襟宽大的、诚正的、勇敢的人。”香港战地记者肯宁咸在丁汝昌死后评价说。《纽约时报》向几位自杀的军官表达尊敬：“在四万万清国人中， 至少有三个人认为世界上还有一些别的什么东西要比自己的生命更宝贵。这种表现难能可贵， 也是清国人非常需要的。大清国官员一贯的行为准则就是：为了金钱可以出卖国家，同时保证自己不受伤害。”不过它提醒读者注意， 中国不可能容忍战败，失败的统帅回去也要被砍头。果不其然， 投降文书虽然保全了5124名海、陆军官兵性命，丁汝昌却没有得到北京原谅，他背负投降耻辱，十几年后才被官方恢复名誉。

2月14日下午，威海卫营务处提调牛昶昞、“广丙”号管带程璧光前往日舰，与伊东祐亨签订《威海降约》， 交出中国军官、洋员名册及陆军编制表， 并告以担任武器、炮台、舰船委员姓名。这份降约共11项， 其中第10项规定， 为了向两天前自杀的丁汝昌致敬，运输其灵柩的“康济”号不在收降之列。2月17日，《降服规约书》最终签字调印， 日本联合舰队驶入刘公岛港湾接收炮台和军舰， “镇远”“平远”“济远”“广丙”和6艘炮舰相继升起日本军旗，只有“康济”号还飘荡着黄龙旗缓缓离开，驶向烟台。北洋海军至此全军覆没。登陆山东后，日军付出的代价仅为死131人，伤427人。

10艘大小北洋船舰沦为战利品，“镇远”一个月后入列日军， 成为其最大军舰。7月10日， 它先后逗留长崎、广岛、神户，最后到达横滨(7月28日)，受到岛国民众热烈欢迎。特别是7月10日抵达长崎时， 那些对1886年“长崎事件”记忆犹新的日本人，无不兴奋无比。这艘军舰在日本举行了几次公众开放日， 成为一个帝国衰败和另一个帝国崛起的标志。

北洋舰队的缔造者李鸿章无暇悲痛， 而且即将面对新的侮辱。清廷和谈代表张荫桓、邵友濂2月12日从广岛被迫回国，伊藤博文称两人难以代表中国，暗示只有恭亲王或李鸿章才能堪当此任。就在丁汝昌自杀那天， 慈禧决定派遣李鸿章为全权大臣赴日谈判。

3月19日，李鸿章一行抵达下关，一场艰难的谈判之旅就此展开。东道主早有准备， 指定伊藤博文熟悉的英语作为谈判语言，他们拒绝停战， 以此添加筹码。李鸿章则以嬉笑怒骂掩盖失败者的难堪， 并暗示中日联盟的可能。对手丝毫没有让步之意， 尽管陆奥宗光承认，李氏“老奸巨猾反而很可爱， 不愧为清国当世之一大人物”。

直到3月24日， 一次意外才让战火停了下来。李鸿章在结束与伊藤博文的第三次会谈后， 当天下午返回旅馆途中突遇枪手袭击，刺杀者名叫小山丰太郎，他痛恨议和，原打算杀掉双方3位主要谈判代表中的任何一人， 后来觉得让日本政治家去死有些可惜。

子弹击中李鸿章左颊，一时血流满面， 好在没有性命之虞。刺杀震惊全球，岛国上下陷入一片惊慌， 天皇立遣医师前来，皇后也送来两名护士和御制绷带。各界团体代表或个人纷纷到李下榻之处拜访慰问，电信、信件、物品一时日夜不绝， “清国使臣旅居之处的门前竟有成为群众市场之感。”目睹此番场景的陆奥宗光相当冷静，他明白，急于粉饰过失的热闹场面与其说是痛惜之情，倒不如说是担心刺杀引发列强非难。

3月30日， 26岁的凶手被判无期徒刑。当天，两国签订了为期三周的《中日停战协定》。不过当4月1日下午日方把和约底稿送给李鸿章， 他遭到了比枪击更大的震撼。这份限4日答复的条约有两款最令人触目惊心：中国永远割让盛京省南部、台湾全岛及澎湖列岛，赔偿日本军费库平银3亿两。

草案条件之苛刻， 远超李鸿章和清廷高层想象，但他们面对的是一个咄咄逼人的对手，而且可能很快兵临北京城下。更糟糕的是，留给中方讨价还价的余地不仅很少， 而且还在对手掌握之中， 因为日方破译了李和总理衙门的往来电报。

清廷高级官员为条约吵成一片，但口舌之快无法抵挡武力威胁。淮军自朝鲜一路败退后各地军队陆续北上，1895年1月，湘军老将刘坤一抵达山海关统一指挥。此时湘军、楚军、皖军、淮军、豫军万余人驻扎于关内外，气势颇大，但从1月到3月发起的一系列收复战、保卫战几乎全部失败，牛庄、营口等地先后失陷，清军从辽河东岸全线溃退。4月1日，日军攻占辽阳、鞍山。一周之前， 南方的澎湖已被攻陷。

在下关，李鸿章4月9日全面修改了条约： 减少割地范围，赔款降至1亿。面对越来越明显的国际干涉苗头，伊藤博文第二天在第四次会谈时同意让步，将3亿赔款减为2亿，割地让出辽阳。4月12日，李鸿章再次提出，割让台湾一半、减少赔款，伊藤博文这次拒绝再议，并为此发出战争威胁：10万日军即将从广岛前往大连湾、旅顺。

为保全首都和“祖宗陵寝”，慈禧最终选择妥协，被迫接受对手扔过来的屈辱。

一份代价巨大的“合约”于4月15日最终达成。这一天，李鸿章仍花了5个小时在春帆楼里“斤斤计较”，希望凭借中国式谈判手段把2亿两减去5000万两或2000万两。陆奥宗光觉得李几近哀求，不免有伤体面，但对他表示尊重。这番最后的努力没有改变什么，留给双方第七次谈判的只是一个签字仪式。4月17日上午10时，两国签订《中日讲和条约》。根据条约，中国将分八次支付战争赔款2亿两(库平银)，割地的要求几乎全部满足，包括中方极不愿意的辽东半岛。只有“讲和条约”的说法，为战败国保留了一点颜面。

李鸿章第二天立刻启程回国，到天津后派人将条约文本送至总理衙门， 自己则请求告假20日。他心力交瘁，深知自己名字写进条约的命运。险些丧命的李鸿章没有得到多少同情，反而引起更多官绅谴责。拒约、援台、批李很快成了知识精英1895年最热衷的话题。陈宝箴之子陈三立甚至提议杀了李鸿章。不过上海的《万国公报》《申报》不同程度地为他辩护，两家报纸6月披露了马关和谈详情，显示日本人的强横和中方的无奈。

“中国第一个现代战争却落在一个省级官吏的肩膀上，好像这不过是保卫他一省的边境似的，未免令人惊异”，这一切的根源“显然毛病在于君主帝制本身，在于它的行政虚有其表，它没有一个现代中央政府的机制”。现在清廷最棘手的，是如何在一片抗议声中为自己的耻辱找个体面的理由。很快， 老天帮了忙。

北京所在顺直地区1894年夏秋遭遇洪涝，大雨从农历五月下旬断断续续下到七月底。与此同时， 主战场奉天、山东也为水灾所困，一些地方甚至难以驻扎军队。灾害持续到1895年，当清廷为是否批准《马关条约》骑虎难下之际，4月28日，天津塘沽口外发生了一次大海啸，10营军队被海水冲溃， 京津一带随后流传着所谓“海啸是天和”的说法。

直隶总督王文韶夸大了这场灾难， 对光绪影响不小。最后，紫禁城下定了决心，批准合约的理由找到了一个台阶：“天心示警。”

5月3日，沉重的国玺终于盖到条约之上。