三月十四日，李鸿章率参议李经方，参赞马建忠、伍廷芳、罗丰禄、美国顾问科士达等随员一百多人，前往日本马关议和。二十日，李鸿章与日本首相伊藤博文、外相陆奥宗光在马关春帆楼开始谈判，双方交换全权证书，李鸿章劝日本不要“寻仇不已”，要求先议停战协定。第二天，双方举行第二次谈判，商议停战之事。伊藤提出停战条件：日军占领大沽、天津、山海关，解除上述各地清军武装，日军管理天津至三海关铁路，清政府负担停战期内日本军费。在这种情况下，李鸿章被迫要求先不谈停战，只议和条款。对此伊藤限定李鸿章于三日内答复停战要求。二十四日，李鸿章正式备文拒绝日本提出的停战条件，要求先谈议和条款。伊藤允许第二天提出议和条件。当李鸿章在返回寓所的途中，被一早已隐伏的日本浪人小山丰太郎用枪击中左颊、血流不止，顿时晕倒。小山是日本自由党方面的打手，他们认为议和时机未到，不占领北京是日本的耻辱，所以有意来破坏议和，以此扩大对华战争。李鸿章被刺后，伊藤、陆奥感到人心已变，不能再战，如果此时谈判破裂，对日极为不利，同时，也担心因此招致列强干涉。于是在二十八日，陆奥与李鸿章在病榻前议定无条件停战。三十日，中日签订为期二十一天的停战条约，但范围不包括澎湖和台湾。但是，两天后日本首次公布议和条件，提出和约底稿，条件苛刻，并限四日内答复。李鸿章为此进行了多次争辩。先后两次向日本送说帖。逐条请求减让。四月九日，李鸿章提出体面修正案，允割辽南、安东、宽甸、凤凰、岫岩四地与澎湖列岛，赔款一亿两，新订商约“以中国与泰西各国现行约章为本”。次日，李鸿章与伊藤举行第四次谈判，日本提出修改稿，将辽东割地由北纬41°以南缩至营口、海城、凤凰城、安平河以南，将赔款由三万万两减为二万万两，商埠由七处减为四处，声称此为尽头条款，中国只有答应或不答应而已，不能减少。同时又威吓：如果谈判破裂，中国全权大臣一旦离去此地，是否再能安然出入北京城门，亦不以保证。李鸿章急忙请旨应付。清廷闻讯后，答应割台湾一半，但是，一定要争回牛庄、营口。日方得到李鸿章的答复后，继续进行恫吓，并运兵至大连湾加以威胁。四月二十日，清政府致电李鸿章：倘无可再商，即与订约。李鸿章连续发回三封电文，催促清政府照日方改款定约。十四日，清廷批准李鸿章“遵前旨与之下约”。第二天，中日双方举行最后一次谈判，李鸿章与伊藤博文议定《中日马关新约》（即中日《马关条约》），共十一款，附有《另约》，《议订专条》。
《马关条约》主要内容是：（一）中国承认朝鲜完全独立自主。（二）割让辽东半岛、台湾全岛及所有附属各岛屿和澎湖列岛。（三）中国赔偿日本军费二万万两白银，分八次交完，三年之内全数清还。（四）开放沙市、重庆、苏州、杭州为商埠，“以中国与泰西各国现行约章为本，订立两国通商行船条约及陆路通商章程。新订约章未经实行之前，所有日本政府官吏、臣民及商业、工艺、行船船只，陆路通商等，与中国最为优待之国礼遇护视一律无异”。（五）允许日本在中国通商口岸设立工厂，任便从事各项工艺制造；产品远销中国内地时，只按进口货纳税，并准在内地设栈寄存。条约还规定日本在条约批准后三个月内撤退，但为保证中国履行条款，日军暂时占领威海卫。在另约中又规定：第一，所有暂行驻守威海卫的日本军队驻守需费，“中国自本约批准互换之日起，每一周年届满，贴交四分之一——库平银五十万两”。第二，在威海卫，应将刘公岛及威海卫口湾沿岸四十里以内地方，为日本国军队伍驻守之区。无论何处中国军队不宜逼近或驻扎，以杜生衅之端。第三，日本军队所驻地方，“治理之务仍归中国官员管理；但遇有日本国军队司令官为军队卫养安宁军纪及分布管理等事必须施行之处，一经出示颁行，则于中国官员亦当责守”。
四月二十二日，光绪皇帝看到李鸿章派专人送来的条约之本，鉴于割地一事太苛刻，曾拒绝批准，但他毫无实力，顶不住内外压力，延至五月二日，不得不批准《马关条约》。第二天任命伍廷芳、联芳为换约大臣。五月八日，伍廷芳、联芳与日本伊东美久治在烟台换约，《马关条约》开始生效。
戊戌变法
甲午战争后，中国民族资产阶级逐渐形成了一股政治力量，资产阶级改良主义思想迅速发展，从而酝酿成一场变法维新的政治运动。
光绪十四年（1888年），康有为到北京参加顺乡试，在京期间，他第一次上书光绪皇帝，请求朝廷批准，实行变法维新，提出了“变成法，通下情，慎左右”这一挽救民族危亡的政治主张。由于当政大臣的阻挠，此书没有送到皇帝手中。两年后，康有为回到广州，开始招收学生讲学，后来正式设立“万木草堂”学馆，宣传变法维新的道理，康有为变法维新的思想体系趋于成熟。在这里听讲的有他的弟子梁启超、徐勤等人。在讲学的同时，康有为先后撰写出《新学伪经考》、《孔子改制考》等著作，为变法维新运动做了思想准备。
光绪二十一年（1895年）五月，康有为和梁启超联络十八省在京应试的1300多举人，联名上书光绪帝。于五月二日齐集都察院门前，请愿上书，反对《马关条约》的签订，提出“拒绝议和，迁都抗战，变法图强”的主张，史称此举为“公车上书”。上书虽未到达光绪皇帝之手，却引起朝野各界巨大震惊，成为资产阶级改良思潮发展成为政治运动的起点。
“公车上书”后，康有为中进士，授职工部主事。是年六月，他又第三次上书光绪皇帝，得到光绪帝的赞同；七月，康有为和梁启超主办《万国公报》（后改为《中外纪闻》），日印1000份，一个月后，增至日印3000份，这是改良派在维新运动中创办的第一份报纸；同年八月，康、梁又联合帝党官员侍读学士文廷式，在北京组织了强学会，推陈炽为提调、梁启超为书记员。强学会吸引了许多知识分子，又得到帝党官员翁同和等人的支持，发展很快。同年十月，康有为又到上海组织强学会，吸收了章炳麟等人入会，并出版《强学报》。强学会由北京发展到上海，声势愈大，愈加引起顽固派的憎恨。次年，强学会和《中外纪闻》被查封。光绪二十二年（1896年）八月，维亲派又在上海创办《时务报》，由梁启超任主笔。梁启超写的《变法通义》，在该报上连载。阐述了中国需要变法的必要性。上海的《时务报》和严复在天津创办的《国闻报》居于南北舆论界的领导地位。严复并译述《天演论》，介绍西方进化论学说，推动了变法运动的发展。《时务报》在几个月之内，发行额达到一万多份，风靡全国。第二年十月，湖南成立“时务学堂”，培养变法人才，梁启超应聘任中学总教习，谭嗣同也经常在学堂讲学，并发表《仁学》一书，批判了封建君主专制制度和封建伦理道德，主张冲破封建主义的一切罗网。光绪二十四年（1898年）春，谭嗣同等人又在长沙创同学会，湖南成为不断推动变法运动走向高潮的又一个中心。从此维新派在全国许多省的活动迅速发展。
维新运动的迅猛高涨，变法思想的广泛传播，同统治阶层发生尖锐矛盾，在清政府中掌握实权的顽固派，形成了以慈禧为首的“后党”，对变法维新思想和活动，发动还击。改良派与顽固派围绕三个问题进行了论战：一是要不要变法、要不要改变封建君主专制制度；二是要不要兴民权、设议院、实行君主立宪的问题；三是要不要废除八股取士的科举制度、要不要提倡新学、提倡西学的问题。这场论战，推动了变法维新运动向前发展。
光绪二十三年（1897年）十一月，德国出兵强占胶州湾，俄国派舰队占领旅顺、大连。改良派抓住这个时机，把救亡图存的维新运动推向一个新高潮。同年十二月，康有为从上海到北京，向光绪皇帝第五次上书，提出若不及时变法，将会面临外国侵略者的“瓜分豆剖”，人民也会“揭竿斩木”起来反抗，并提出了救亡的上、中、下三策。上策是“采法俄、日以定国是，愿皇上以俄国大彼得之心为心法，以日本明治之政为政法”，即全面实行变法；中策是精选有才能的官员，听他们关于变法的意见，谋议既定，决策施行；下策是朝廷通令各省督抚，根据各省的不同情况，实行变法。康有为认为：三策中间，能行上策，可以自强；能行中策，也可以保持一个弱国的地位；仅行下策，或者不至于全部沦亡。这次上书虽未及时送到光绪皇帝面前，却在全国广为流传，产生了巨大影响。于是光绪皇帝命李鸿章、翁同和、荣禄等五人召见康有为问话，康有为陈述了变法的意见，并批驳了荣禄的“祖宗之法不能变”的顽固思想和李鸿章的维持现状的保守思想。随后，康有为又呈递了上清帝的第六书，也就是《应诏统筹全局折》，提出了全面变法的三条根本办法。即第一条“大誓群臣惟革命旧维新”；第二条“开制度局于宫中，将一切政事重新商定”；第三条在午门设立“待治所”，派御使为监收，许天下人上书。光绪二十四年（1898年）二月，康有为向皇帝呈进第七次上书《俄大彼得变政记》，并附一奏折，再次要求实行变法。光绪皇帝看到康有为的这些奏折，对康有为的变法主张，越来越加以重视，维新运动开始与光绪皇帝结合起来。
与康有为连续上书的同时，改良派和各省在京的人士纷纷组织学会，号召推行新政。同年四月，康有为等人在各学会的基础上，扩大成立“保国会”，会章提出：“保国、保种、保教”三项宗旨，并规定在北京、上海两地设立总会，各省各县设立分会。“保国会”实际上是一个维新派的具有全国性的政党的刍型。不久，保浙会、保川会、保滇会等又相继成立。
六月十一日，光绪皇帝颁布《明定国是》上谕，下诏变法。光绪皇帝在宣布变法后的第五天，召见康有为，授予他“总理衙门章京上行走”，允其专折奏事；七月三日，光绪帝又破例召见只有举人身份的梁启超，赏他六品衔，办理译书局事务；九月五日又任命谭嗣同、杨锐、刘光弟、林旭等四人为军机处章京，赏四品衔，参与新政。改良派同光绪帝进一步接近，纷纷上奏折，递条陈，提出许多新政建议。光绪皇帝把其中认为可以采纳的作为诏书，谕令颁布。在103天变法维新时间内，共颁布诏令一百多种，其中重要的有：一，振兴农工商业，设立工商局，设立路矿总局，办邮政，改划财政，编制国家预算；二，裁汰冗员，取消重叠的行政机构，允许官民上书言事，取消旗人由国家供养的特权，许自谋生计；三，裁汰绿营，训练陆海军，各省军队均改用洋枪、洋操，许私人办兵工厂；四，废八股取士制度，改试策论，广设新学堂，提倡西学，在北京设京师大学堂，设译书局，许民间创办报馆等。然而顽固派却用各种方式阻挠新政的推行。后党和帝党的斗争日益激化。在《明定国是》诏书颁布后不久，以慈禧为首的后党，连续采取措施，恐吓和防范光绪和维新派。先是突然免去翁同和一切职务，勒令回藉：然后令新授二品以上文武大臣到慈禧面前谢恩；继而又任命荣禄为直隶总督，统率北洋三军。帝党和后党维新和守旧的斗争越来越激烈。光绪帝感到事态严重，又亟谋对策。九月二十一日，慈禧发动戊戌政变，宣布自己重新“亲政”，软禁光绪，除京师大学堂外，百日维新期间的所有新政全部废除，并下令速扑、杀害维新派人士。康有为、梁启超先后逃往香港和日本。九月二十八日，谭嗣同、畅锐、林旭、刘光弟、康广仁、杨深秀等六人被杀害，时人称之为“戊戌六君子”。戊戌变法运动失败。
戊戌政变
光绪二十四年（1898年）六月十一日，光绪帝颁布“明定国是”诏，标志了百日维新的开始，也预示着帝党和后党之争进入了决战阶段。光绪帝的这一举动，慈禧极为重视，六月十五日，迫使光绪帝连下三道上谕：一、免除支持变法的翁同和协办大学士、户部尚书的职务，逐回江苏原籍；二、命直隶总督王文韶入京陛见，任命荣禄署理直隶总督，不久又授荣禄为直隶总督兼办理北洋通商事务大臣，节制直隶境内董福祥（甘军）、聂士成（武毅军）及袁世凯（新建陆军）三军；三、嗣后在廷臣工如蒙赏加品级及补授文武一品暨满汉侍郎，均须具折诣太后前谢恩，各省将军、督抚、都统、提督等官亦同。接着，慈禧又分别命崇礼、怀塔布和刚毅控制守卫京都与颐和园的卫戍部队，命裕禄在军机大臣上行走，并在内廷布满亲信太监，监视光绪帝和维新派活动。这样，光绪变法从一开始，后党势力就抓到了军政实权，以北京西郊颐和园、天津直隶总督衙门为据点，部署力量，作好了政变准备。
光绪帝不顾后党的严重威胁，继续推行变法维新。七月八日，后党御使文悌因参奏康有为“任意妄为，遍结言官，把持国是”，而被革职：九月四日，礼部尚书怀塔布、许应骙及侍郎堃岫、徐会沣、溥颋、曾广汉等六人阻挠主事王照条陈事务而被革职，赏王照三品顶戴并四品京堂候补；随后又赏谭嗣同、杨锐、刘光等、林旭以四品卿衔，在军机章京（清代官名，满语“管事”之意）上行走，参预新政；九月七日，从总理衙门中赶走对抗变法的李鸿章和敬信。这一系列措施使新政改革走上轨道，同时也使帝党同后党的矛盾达到白热化的程度。庆亲王奕劻内务府总管大臣立山和属僚数十人以及太监李莲英，看到形势危机，竟跪在慈禧面前失声痛哭，控告光绪帝，恳请皇太后临朝“训政”。