李鴻章決心尋求外交解決，他希望爭得西方各國的同情，迫使日本同意和平解決。當俄國沒有遵守替中國調停的諒解時，李鴻章就轉而請求英國調停。倫敦事先未曾料及事態發展如此之快，所以沒有適當的對策而左右為難。3月間接替格蘭斯頓當政的羅斯貝利勳爵“很不願意看到遠東出現動盪局勢”。

最後他提出了一項溫和的、雙方都不得罪的建議：呼籲中、日雙方同時撤軍，並在朝鮮京城周圍建立一箇中立地帶。日本曾對美國的和平呼籲置之不理，現在又拒絕了英國的建議。李鴻章的外交努力使中國延誤了軍事方面的準備工作；直到和平解決的希望全告破滅時，他才下令向朝鮮增援。日本方面得知這一護送援軍的訊息後，便在1894年7月25日將中國向英國租用的“高升號”輪擊沉，使950名中國士兵落水而死。8月1日，中日雙方同時宣戰。

這場戰爭實際上成了兩個從事現代化歷一代 人之久的國家所作的一次較量。 在陸上，日方在平壤打敗了李鴻章的淮軍，成立了以大院君為首的傀儡政府，並宣佈朝鮮獨立。在海上，雖然中國誇耀它有一支較大的艦隊，但是並非所有船艦都被動員作戰。

和日方作戰的只有李鴻章的北洋艦隊；南洋艦隊以及駐在廣東和福建的兩支地方海軍中隊則守“中立”以圖自保。不僅如此，中國艦隊雖然噸位超過日方，可是它們都陳舊過時，速度也較慢，無法與日方新式和快速的艦隊匹敵。這兩支海軍於1894年9月17日在鴨綠江口外的黃海海面上展開了激戰。

戰鬥開始，中國海軍就陷於混亂狀態，當時旗艦管帶取消了其上級一海軍提督丁汝昌一關於戰鬥隊形的命令。當旗艦因第一發炮將 飛橋震塌而使J汝昌及其英國顧問受傷時，艦隊便群龍無首，失去領導。一位當過陸軍軍官的德國顧問擔任指揮，可是很不得力。在五個小時的交火中，中國方面損失了四艘船艦，傷亡一千餘人。而日本方面只損失一艘船艦。

殘存的中國船艦撤退到旅順口，然後又撤到海軍基地威海衛。11月，日方由陸路攻佔了大連和旅順口，使要塞的大炮失去了作用。1895年2月，當日方抄後路攻陷威海衛並用要塞的炮火轉而轟擊停泊在港內的中國船艦時，中國的失敗便已成定局。海軍提督丁汝昌自殺殉職，他的僚屬紛紛投降。

經過30年自強運動，卻落得這場恥辱的失敗，這使李鴻章無法逃脫嚴厲的指責。他辯解說，單靠北洋艦隊和淮軍對抗日本全國的力量自然無法取勝，但是這種託詞未能使他免於撤職和丟面子。

1894年11月，重新主管總理衙廣門的恭親王首先採取和平行動，要求美國公使出面調停，提出中國願意賠款和承認朝鮮獨立。日方這時已佔領了旅順口和大連，正在威脅滿洲和遼東，覺得這樣的讓步尚嫌不足，但卻表示願意進行和談。

清政府於1895年2月派總理衙門的大臣兼戶部左侍郎張蔭桓前往廣島，要求會見伊藤博文和陸奧宗光，但是日方拒絕接待，堅持說他無議和的“全權”。清政府在北洋海軍戰敗以後，求和心切，即派李鴻章為頭等全權大臣前往日本議和。

日本提出的議和條件包含日本國內各界人士的要求。陸軍堅持要割讓遼東半島；海軍要求將臺灣作為日本在南亞作戰的軍事基地。進殘存的中國船艦撤退到旅順口，然後又撤到海軍基地威海衛。11月，日方由陸路攻佔了大連和旅順口，使要塞的大炮失去了作用。1895年2月，當日方抄後路攻陷威海衛並用要塞的炮火轉而轟擊停泊在港內的中國船艦時，中國的失敗便已成定局。海軍提督丁汝昌自殺殉職，他的僚屬紛紛投降。

經過30年自強運動，卻落得這場恥辱的失敗，這使李鴻章無法逃脫嚴厲的指責。他辯解說，單靠北洋艦隊和淮軍對抗日本全國的力量自然無法取勝，但是這種託詞未能使他免於撤職和丟面子。1894年11月，重新主管總理衙廣門的恭親王首先採取和平行動，要求美國公使出面調停，提出中國願意賠款和承認朝鮮獨立。日方這時已佔領了旅順口和大連，正在威脅滿洲和遼東，覺得這樣的讓步尚嫌不足，但卻表示願意進行和談。