早在平壤、黃海兩戰之後，清王朝內部的主和派就企圖借戰敗重開和議。不久，慈禧起用中法戰爭時被她罷職的恭親王奕訢主持總理衙門。奕訢隨即請求各國駐華公使出面調停。英國出於維護其在華利益的目的，向美、俄、德、法等國提出聯合調停的建議，因未得到有關國家的積極響應而無任何結果。
日軍侵入遼東半島以後，清朝政府中的主和派又請求美國駐華公使田貝出面調停。美國政府看到，如果日本繼續擴大侵略，可能引起列強干預，對日本不利，因此，通過其駐日公使譚恩向日本政府提出議和建議。日本雖在軍事上獲得了勝利，但已出現兵力財力不足的困難，並預見到列強為維護其在華利益而進行干預的可能性正在增氏，因而表示不反對美國「友誼的仲裁」。不久，旅順陷落，清廷大震。在美國的操縱下，幾經磋商，清政府被迫答應派總理大臣張蔭桓、署湖南巡撫邵友濂為全權大臣，赴日議和。這一屈辱求和的賣國行徑，激起了全國人民的強烈反對。有人甚至要求處死李鴻章，堅決反對議和。清政府迫於全國輿論的壓力，加之對日本政府極為苛刻的議和條件難於接受，不得不一面求和，一面備戰。
1895年1月31日，張蔭桓、邵友濂到達日本廣島。此時，日本「山東作戰軍」正在猛攻威海衛，遼東日軍正準備對牛莊等地發起進攻，氣焰甚為囂張。日本政府為迫使清政府接受其全部侵略要求，並在和議達成之前把陰謀霸佔的地區拿到手裡，便借口張、邵二人「全權不足」，拒絕與之談判。伊籐博文竟指名要奕訢或李鴻章作為全權代表赴日乞和。俄國深恐日本損害其在東北的利益，於2月14日告知日本政府：「現在日本向中國要求割地是當然之問題，而俄國欲在太平洋沿岸獲得自由通路亦非一日」。「日本要求割讓台灣，俄國對此毫無異議。若日本放棄島國之地位向大陸擴張版圖，則決非上策。」１這就明確告訴日本不能同它妄圖侵佔中國東北的野心相牴觸。日本政府一方面利用俄國這一立場脅迫清政府割讓台灣，一方面又竭力掩飾其妄圖永久霸佔遼東半島的陰謀。
2月中旬，清政府迫於威海失守、北洋海軍覆沒的緊急形勢，通過美國駐華公使轉告日本政府：中國政府已任命內閣大學士李鴻章為頭等全權大臣，授與一切全權。3月上旬，遼東清軍慘敗，京津危急，清廷更急於求和。13日，李鴻章與其兒子李經方等由天津啟程赴日。20日，在日本馬關的春帆樓與日方全權大臣伊籐博文開始談判。當時，日本大本營雖已任命「征清大總督」和決定以其全部野戰師團（包括以北海道屯墾兵為基千組成的第七師團和近衛師團在內，共計八個師團）侵略中國，準備進行直隸平原決戰。但首相伊籐博文等畢竟看到了日軍「大舉出征，防衛幾乎撤頸，是無視列強干涉的危險行徑，因而極力主張在充分攫取侵略利益的情況下媾和。２在清王朝內部，光緒帝及帝黨首要人物翁同和等人反對割地，主張以賠款為條件與日本達成和議。但多數大臣面對日方的強硬態度，贊成以割地和賠款兩個條件求和。其實，當時屯駐於山海關內外的清軍尚有二十餘萬人，日本企圖以傾國之兵進攻中國，迅速奪取北京，並非輕而易舉之事。如果清政府有心抗戰，即使北京失陷，也可遷都再戰。日本侵略者越是深入中國，戰線拉得越長，其侵略野心大與人力財力不足的矛盾必將更為突出，中國人民的反侵略鬥爭必將更加激烈，日本與其它列強之間的矛盾也勢必擴大。因此，日本政府是不敢使戰爭曠日持久地打下去的。然而，昏庸的清朝統治者卻看不清國際國內形勢，更看不到人民群眾中蘊藏著的抗日積極性，在敵人的軍事進攻和外交訛詐面前，迫不及待地期望媾和了事。經過反覆爭議，李鴻章於4月17日與日本政府簽訂了喪權辱國的《馬關條約》。條約規定：承認日本控制朝鮮；割讓遼東半島、台灣和澎湖列島；賠償軍費銀二億兩，分八次交清；開放沙市、重慶、蘇州、杭州四個商埠，日船可以任意航行各口；允許日本在中國通商口岸建立工廠，裝運進口機器；允許日軍暫駐威海；定於5月8日在煙台換約。
《馬關條約》關於割讓遼東半島的規定，激怒了俄國。俄國立即聯合德國和法國警告日本退還遼東半島，並限十五天內答覆。在此之前，俄國已在東三省邊境屯駐了數萬軍隊，並有不斷增兵的態勢。這時，三國的軍艦也紛紛在日本附近游弋，並下令保持戰備狀態。俄國所以不惜一戰而進行干涉，主要是日本搶佔了它準備搶佔的地方。法國是俄國的盟國，同意與俄國進行武力干涉，以表示對盟國的支持。德國則另有打算，它之所以參與干涉，是為了在遠東加深英俄、日俄的矛盾，減輕俄法同盟在歐洲對德國東部的壓力，並借此機會在中國取得一個海軍基地。面對三國的干涉，日本十分恐慌。因為它國內海陸軍軍備已很空虛，不僅對三個強國無法應付，即使單獨對俄作戰也無把握。這時，日本請求英、美出來反干涉。英國表示不願得罪俄、德、法三國而保持中立。美國也不願陷入反干涉的漩渦，只表示可以協助日本向清朝政府施加壓力，迫其迅速批准條約。日本政府在此情況下被迫放棄對遼東半島的永久佔領，但向清政府又勒索了三千萬兩所謂「償金」。
遼東半島表面上是「贖」回來了，但不久即被俄國以「租借」的名義霸佔了主要港口旅順、大連。這是俄國妄圖霸佔中國的一個嚴重步驟。