9月25日，日軍第一軍約3萬人在鴨綠江東岸義州完成集結，28日占領重兵防守的九連城，並以九連城為大本營，向西、東北侵犯。1個多月內，日本占領鳳凰、岫岩。11月中旬又占領我重要戰略據點海城，清軍震動。11月6日，日軍攻占金州。25日，旅順失守。清政府經營15年，花費千萬巨資建成的包括當時東亞最大船塢在內的旅順軍港及其全部軍事設施、武器彈藥一並落入日軍手中。
如果平壤、黃海之戰，還不使昏庸的清廷清醒的話，那麼旅順陷落後，清廷應采取積極防禦的措施，與日軍作堅決的鬥爭了。然而，垂簾聽政的西太後慈禧是一個頑固的守舊派，她揮霍無度，置國家命運於不顧，渾渾噩噩，據有軍事和外交大權的李鴻章則執行所謂“息事寧人之計”，坐以待斃。日軍占領旅順後，隨即決定進攻威海衛，徹底消滅北洋海軍。威海衛是北洋海軍的第二個基地，設有南幫炮台和北幫炮台，灣內劉公島、日島也設有炮台，共有最新式大炮約60門。陸軍有16營約萬人。港內還有北洋海軍鐵甲艦、巡洋艦等20餘艘。由於執行李鴻章的保存實力、不準出擊的命令，這些艦隻都株守港內，坐待敵人來攻。以大山岩為司令官的日軍山東作戰軍約2萬人，從日本本土出發，在聯合艦隊護送下，於12月25日在山東半島頂端成山角附近龍須島登陸，占領榮成縣，以軍艦22艘、魚雷艇19艘封鎖威海港口。北洋艦隊奉行李鴻章“避戰保船”的方針，消極應戰。至8日，日軍先後占領南、北幫炮台後，利用炮台轟擊港內軍艦，北洋海軍陷入絕境，定遠、來遠等艦先後為魚雷、大炮擊沉。17日，鎮遠等大小艦隻10艘在外國雇員脅迫下無恥地向日軍投降。北洋海軍提督丁汝昌、總兵劉步蟾等自殺。北洋海軍全軍覆沒。
此後，清廷集中數萬軍隊圍攻海城，以挽敗局，不僅未達目的，反使日軍占領了遼東、遼南地區。一直在進行乞和活動的清政府，見前線迭遭失敗，乞和要求愈見迫切。在美國安排下，李鴻章以頭等全權大臣身份，於1895年2月23日到達日本馬關，經一個月談判，與日簽訂了《馬關條約》。這個條約規定：清政府承認朝鮮獨立；中國割讓遼東半島、台灣全島及所有附屬各島嶼和澎湖列島；賠償日本軍費銀2億兩；日本人可在中國各通商口岸自由設廠製造工業品，免征一切雜稅；開放沙市、重慶、蘇州、杭州為商埠，日船可駛入以上各口。至此，中日戰爭結束。
▓評說▓
中日甲午戰爭使中國半殖民地化的程度進一步加深，日本隨後占領台灣，八國聯軍侵占、瓜分中國，使中國政治上被奴役、經濟上遭剝削、人權受踐踏，思想文化受西方資產階級及宗教毒害(1900年後，外國在中國教會60多個，教士32000多人)，而且製海權一落千丈，我國的黃海、東海任憑日本軍國主義橫衝直闖，幾乎成了他人的領土。
甲午戰爭前，中國海岸力量並不弱。但甲午一戰，北洋艦艇損失殆盡，清海軍從此對日海軍基本喪失了抵抗能力。日本軍國主義從這次海戰中，充分嚐到了海軍製勝的甜頭，因此其海軍力量迅速膨脹，日本仰仗這海上力量，企圖稱霸世界，實現“大東亞共榮”，因而對中國和東南亞國家的全麵入侵，已在計劃之中了。