9月25日（陽曆10月23日），日本第一軍在司令官山縣有朋的率領之下，渡過鴨綠江攻入奉天。9月27日（陽曆10月25日），日本第二軍在司令官大山巖的率領之下，登陸遼東半島之花園口，直襲金州、大連，並於10月24日（陽曆11月21日）攻佔旅順軍港，當時北洋艦隊已撤往山東威海衛，日軍佔領旅順之後，在當地進行了慘無人道的大屠殺，據估計中國軍民約有兩萬餘人被屠殺。12月25日（陽曆1895年1月20日），日軍第二軍登陸山東榮城灣，並與日本海軍夾擊威海衛軍港內的北洋艦隊。北洋艦隊被困在港中，彈盡援絕。提督丁汝昌、定遠艦管帶劉步蟾、鎮遠艦管帶楊用霖等多名將校自殺。光緒二十一年1月20日（陽曆2月14日），北洋艦隊雇用之洋員假託丁汝昌名義，向日軍投降，威海衛淪陷，北洋艦隊至此全軍覆沒。隨著北洋艦隊的覆滅，清朝也無力與日本繼續作戰，於是派遣李鴻章至日本馬關議和。在日本首相伊藤博文、外相陸奧宗光的逼迫之下，李鴻章被迫簽下了「馬關條約」，賠款白銀二萬萬兩，割讓台灣澎湖及遼東半島南部（遼東半島南部在俄德法等國的要求之下，又歸還中國），並允許日本在中國享有種種特權。