領位於半島最南端、中國最優良的旅順軍港。日本這時已決心永遠的攫取旅順，所以在旅順作滅種式的大屠殺，中國人全部死盡，只有三十六人逃生。

平壤潰敗三天後，中國北洋艦隊，包括戰艦十二艘、炮艇二艘、魚雷艇四艘，從大連出發，運送增援平壤的武裝部隊在大東溝（遼寧東港）登陸，在回航途中的黃海上，跟同樣擁有十二艘戰艦和四艘魚雷艇的日本艦隊相遇。

北洋艦隊司令（提督）丁汝昌站在旗艦定遠號的艦橋上指揮，下令艦隊作一字形雁陣應戰。可是副司令兼旗艦艦長（右翼總兵旗艦管帶）劉步蟾，發現如此則旗艦定遠號恰恰在最危險的前端，將第一個受到炮擊，於是他在轉達命令時，竟改為人字形雁陣，使定遠號位於他認為比較安全的中央後方位置。英國顧問泰樂爾看見陣勢跟司令所下的命令不符，對這種在海軍中聞所未聞、幾近叛變的陣前抗命，大為震駭。他急忙奔上艦橋，企圖挽救，但時間已不許可，日艦已經逼近，劉步蟾下令開炮。奇怪的事情發生了，當定遠號的大炮發射第一炮時，那個年久未修，早就鏽爛了的艦橋，被震斷裂，丁汝昌和泰樂爾被雙雙拋到半空而後跌到甲板上。丁汝昌腰部重傷，泰樂爾失去知覺。日艦的猛烈炮火，把定遠號的桅檣摧毀，以致懸掛不出指揮的旗幟，各艦遂成了一群各自為政的盲鴨。

海戰只五小時，中國戰艦五艘沉沒，其餘全部重傷，落荒而逃。日本則僅旗艦松島號重傷，無一艦被擊沉。

北洋艦隊這時仍剩下軍艦二十六艘，包括戰艦七艘、炮艇六艘、魚雷艇十三艘，集結在基地威海衛（山東威海）。旅順陷落後，威海衛更加重要，仍控制著渤海海口，阻止日艦進攻天津。黃海戰役三個月後，日本海陸夾攻威海衛，陸軍由山東半島最東端的成山角登陸（七世紀時，中國援助朝鮮半島上新羅王國的遠征軍，就在這裡乘艦出發），日軍登陸後，攻陷威海衛的要塞炮臺，北洋艦隊反而暴露在自己岸炮的威脅之下。日本海軍又一連兩夜發動魚雷艇偷襲，定遠號被擊擱淺，來遠號和威遠號則被擊沉，兩艦上的戰士傷亡慘重，但兩艦的艦長卻安然無恙，因為兩位艦長都上岸嫖妓去了，根本不在艦上。

這是一個絕望的局勢，中國海軍主力全在北洋艦隊，其他南洋、粵洋兩個艦隊都微不足道，而且地域觀念和派系觀念，使他們樂意於看到以李鴻章為首的北洋系勢力瓦解，所以北洋艦隊根本不可能有援軍。不久，司令部所在地的劉公島上發生兵變，水兵棄艦登陸，要求司令丁汝昌“放他們一條生路”，而島上駐防的陸軍卻搶著攀上軍艦，要求快快逃命。秩序已亂，英國顧問瑞乃爾建議丁汝昌鑿沉殘餘軍艦，士兵徒手投降。丁汝昌採納，下令沉船，可是那些艦長們恐怕沉船後會觸怒日本人，可能性命不保，所以拒絕執行命令。丁汝昌又打算率領各艦突圍，更沒有人理他，丁汝昌只好服毒自殺。

拒絕沉船，又拒絕突圍的艦長之一程璧光乘著懸掛白旗的炮艇出港，向日本艦隊投降。歷時二十四日的威海衛戰役結束，曾經煊赫一時，作為自強運動結晶的北洋艦隊，灰飛煙滅。清政府知道大勢已去，尤其是那位皇太后那拉蘭兒，急於慶祝她六十歲的快樂生日，所以迫不及待向日本乞和。

次年（一八九五），中國代表李鴻章在他領導的事業全部失敗後，到日本低頭接受屈辱的和平，簽訂《馬關條約》：

一 中國承認朝鮮獨立自主。

二 中國割讓遼東半島、臺灣、澎湖給日本。

三 中國賠償日本軍費白銀二億兩（這是一個天文數字）。

中國戰敗，朝鮮陷於驚恐，在朝鮮人的眼中，偉大的天朝是不會戰敗的。朝鮮失去了靠山，六神無主，只有默默地承認日本為他們的宗主國。

——本世紀（十九）最後第三年（一八九七），日本命朝鮮國王改稱皇帝，並改稱為大韓帝國。下世紀（二十）一九一○年，即清政府被中國人推翻的前一年，日本命李照簽訂跟日本《合併條約》，朝鮮遂亡。朝鮮當中國的藩屬一千餘年，兩國感情融洽，如足如手，中國對朝鮮沒有任何領土野心，這一次又為了保護它，而連自己的領土都賠了進去。但它當日本的藩屬只不過十六年，就被併吞。

《馬關條約》既然簽訂，中國的重大損失已成定局，然而國際間錯綜複雜的形勢，卻發生三國出面強迫日本退還遼東半島的事件。俄國、德國、法國聯合起來向日本提出抗議，認為割讓遼東的要求，過份苛刻。這事件的動機十分簡單，當中日戰爭爆發之前和已經爆發之後，清政府渴望俄國或其他任何