关于如何筹建海军的问题，李鸿章在1874年的《筹议海防折》中提出了四项建泌以购船为主建海军；强调购置铁甲大兵船；各要口添设一二艘即小型炮舰；裁撤各省旧有水师之红单、拖罟、舢板、艇船。从1875年至1879年，李鸿章委托总税务司赫德，从英国阿摩土庄兵工厂订造了八艘小型炮舰，以备守口之用，另从该厂订造了两艘巡洋舰。同一时期，福建船政局造船七艘。
于是在1879年，日本正式吞并琉球，并有窥伺台湾、朝鲜之意，于是清政府命李鸿章速购铁甲船。
1879年11月，李鸿章从英国订购的镇东、镇西、镇南、镇北四炮舰来华。1881年9月、10月，从英国订购的镇中、镇边两艘炮舰和超勇、扬威两艘巡洋舰也先后驶回，这样，加上原有的船只，总数已达十四艘，北洋海军初具规模了。
1884年，中法战争爆发，法国军舰袭击马尾军港，福建水师全军覆没，南洋海军也受到一定的损失。于是，清政府便希望北洋海军尽快建成，李鸿章深表赞同。1885年10月，清政府又设立了海军衙门，由醇亲王奕总理海军事务，任命奕和李鸿章为会办。但实权却掌握在李鸿章手中，他以整顿海防为名，加紧建设北洋海军。
1885年以后，北洋海军共购进舰艇十三只，其中包括1885年到达中国的铁甲舰定远、镇远、济远，以及后来的致远、靖远、经远、来远四艘巡洋舰和六艘鱼雷艇。
1888年，这些舰只全部抵达天津大沽。这样，北洋海军加上原有的舰船已达二十五艘，于是北洋舰队宣布建成。此后还建成旅顺和威海卫两个海军基地。
1895年，甲午中日战争爆发。李鸿章却采取消极避战、保存实力的作战方针。结果，在黄海海战中，北洋舰队损失惨重。威海卫陷落之后，北洋海军全军覆没。李鸿章苦心经营了几十年的海军，到头来还是一场空。
五、力保和局
在近代中国外交史上，李鸿章是一个悲剧性的外交人物。李鸿章在外交上坚持“力保和局”的宗旨，实行“外须和戎”的方针。
19世纪70年代，中国边疆危机日重。1870年8月，李鸿章被任命为直隶总督兼北洋大臣，集军事、外交大权于一身。1874年，日本侵略台湾，高山族人民奋起抵抗。但李鸿章却害怕事件扩大，认为台湾是海外偏隅，不值得大动干戈，主张与日本签订和约。在中日签订《台事专条》后，日本得寸进尺，企图吞并琉球。李鸿章认为琉球是弹丸之地，对其不甚重视。1879年，日本占领了琉球，并改名为冲绳。
在日本侵略台湾时，英国也在进行挑衅，结果发生了“马嘉理事件”，并借机勒索。清政府派李鸿章与英国公使威妥玛谈判，李鸿章担心和局破裂，于是在1876年与威妥玛签订了《中英烟台条约》。条约规定清政府赔款二十万两白银，允许英国人到云南等省游历，开辟印藏交通等。这一条约为英国入侵云南、西藏等地提供了方便。
1883年12月，法国经过几番试探之后，派兵进攻驻扎在越南以西的中国军队，中法战争爆发。清军一路溃败。清政府不得不起用老将冯子材抗法。1885年3月，冯子材率领清军在广西镇南关（今友谊关）大败法军，取得镇南关大捷，并乘胜追击，收复了谅山等地，致使法国茹费理内阁倒台，从而扭转了战局。但是清政府缺乏胜利的信心，李鸿章认为应该知足，趁机求和。李鸿章出访图清并于1885年6月9日，李鸿章代表清政府在天津与法国驻华公使巴德诺签订了《中法新约》。条约承认了法国对越南的保护，允许法国在我国西南开埠通商，使法国的势力侵入云南、广西等省，西南边疆危机更加严重。
1895年，甲午中日战争中，北洋舰队全军覆没。面对如此沉重的打击，慈禧太后决定与日本议和。1895年2月13日，便任命李鸿章为头等全权议和大臣与日本商订和约。
1895年3月14日，李鸿章率领随员罗丰禄、伍廷芳、****忠，及其子李经方和顾问科士达从天津赴日谈判，于19日到达日本马关。李鸿章和日方首席代表日本首相伊藤博文进行了七次谈判。李鸿章在谈判中极力维护中国的权益。24日，在第三次谈判结束后，回行馆途中，李鸿章遭到日本浪人小山丰太郎的开枪行刺，弹中左颊，血流不止。消息传出之后，中外震惊。因谈判代表遭袭，日本政府在国际上大失体面，于是不得不稍作让步，将赔款由三亿两白银减少为二亿两白银。
4月10日，李鸿章伤愈，才又重新开始了谈判。日本首相伊藤博文表示条款不可再减，只有允与不允而已。对此，李鸿章只好电告清政府。4月17日，李鸿章在《马关条约》上签字。18日，李鸿章一行离开马关回国。
《马关条约》签订后，举国上下纷纷谴责李鸿章。清政府于是免去李鸿章北洋大臣、直隶总督的职务。由于《马关条约》，李鸿章便发誓再不踏上日本国土。两年后，李鸿章环游欧美归来时，途经横滨，也不肯上岸。正如后人诗中所说：“舟人那识伤心地，为拔前程是马关。”
六、晚年生涯
《马关条约》的签订，使中国已面临被帝国主义列强瓜分的危险。日本割占辽东半岛，损害了俄国的利益，于是俄国便纠集法、德向中、日施加压力。为此，清政府命李鸿章为归还辽旅议约全权大臣，与日本驻北京全权大臣林权助谈判，最终达成协定：清政府以三千万两白银赎回辽东半岛。这样，俄国在清政府和李鸿章眼里便成了“救星”。
1896年，俄国沙皇尼古拉二世举行加冕典礼。清政府为了报答俄国，决定派李鸿章为头等专使参加俄国沙皇尼古拉二世的加冕典礼，然后前往英、法、德、美等国递交国书，联络邦交。
1896年3月28日，李鸿章离国，于4月30日到达俄国首都圣彼得堡。与俄国签订了《********》。条约允许俄国修筑的西伯利亚铁路经过吉林、黑龙江，直达海参崴。
然后，李鸿章又访问了英、德、荷、比、法、美等国，于1896年10月3日回到天津。李鸿章此次出访，长达半年之久，并亲身经历了西方文明，大开眼界。这也使得他曾一度赞同康有为、梁启超发动戊戌变法。
1898年6月11日，光绪帝下诏决心变法，并于16日召见康有为。康有为退下后，军机大臣奏请授康有为总理衙门行走。京师大学堂成立之后，李鸿章曾推荐康有为任总教习，但未获成功。1899年，因康有为、梁启超在海外成立保皇会，慈禧任命李鸿章任两广总督，镇压康、梁余党。李鸿章表面上颁文悬赏以除康梁，私下里却不以为然。
1900年，八国联军侵华，并很快攻到京城，慈禧太后仓皇出逃。为了求和，慈禧于8月7日任命李鸿章为议和大臣，并授予“便宜行事”、“不为遥制”的权力。10月11日，李鸿章到达北京，并与******奕一起代表清政府向八国求和。12月24日，列强提出议和大纲，李鸿章立即电奏慈禧。慈禧见条款上没有将她作为祸首，于是电令李鸿章遵行。1901年9月7日，李鸿章、奕代表清政府与列强签订了《辛丑条约》。从此，中国完全沦为半殖民地半封建社会，清政府完全成为了列强统治中国的工具。《辛丑条约》签订两个月后，即1901年11月7日，李鸿章病逝于北京，清政府赐给他“文忠”的谥号。