“北黎事件”以后，法国方面狮子大口开，要求中国军队立刻撤出越南，并赔款法方军费两亿五千万法郎（约合白银三千八百万两），又威胁说，法国将占领中国一两个海口当作赔款的抵押。这相当于正式宣战前的最后通牒。
面对法国的无耻威胁，清廷方面主战派势力占了优势，让左宗棠出山的呼声高涨。左宗棠第二次奏请去前线督战。但慈禧还是不太信任他，不愿交给他统兵实权，只是宣布将左宗棠调回北京，再次担任军机大臣，参与对法战略制定。慈禧仍然想妥协，只是不敢再公开派李鸿章出面，不然会被言官舆论骂死，遂改派接替左宗棠担任两江总督的曾国荃出面，李鸿章在幕后操纵。
曾国荃不熟悉外交，也不愿意替李鸿章背黑锅，就跟法国代表磨洋工；法国方面也没打算真谈，双方都依旧在按照开战来作准备。
法国方面的进攻方向很明确，除了在越南北部继续进攻，还公开宣布要占领一两个中国海口。广州和上海是各国通商要道，英国等列强在华关键利益所系，不能打。北方海域过于遥远，法国单独进攻成本太高、风险太大。剩下两个明摆着的选择：福建和台湾。清政府也有针对性的进行防守布局。
越南方向，淮军广西提督黄桂兰兵败自杀，淮军广西巡抚潘鼎新奉李鸿章“战胜不追，战败则退”的密令，不战而退，导致中越边界的镇南关失守，被革职。淮军二号人物、两广总督张树声也引咎辞职。清廷任命山西巡抚张之洞总督两广，统筹广西战事。张之洞到任后，选择了由前广西提督、已经67岁的老将冯子材再次出山统领楚军、淮军、练军各路人马。
福建的沿海战略要地是闽江入海口的水师基地，原本由左宗棠筹划建设，但他去西北打仗的时候没用自己人接替，而是推荐沈葆桢主管。沈葆桢后来在塞防和海防问题上倒向李鸿章，又因为西征借款问题与左宗棠疏远，左宗棠对南洋水师建设的影响力下降。在双方力量均衡的地方，清廷见缝插针，安排何璟担任闽浙总督，何如璋担任南洋船政大臣。这两人都是不属于楚军、淮军派系的文官。眼见要跟法国打仗，清廷又紧急从中央派遣一个钦差大臣前往督战。经过多方博弈，最后选中了没有军事背景的“清流派”代表张佩纶。
所谓的“清流派”，就是通过科举考试进入中央政府工作的汉族文官。这些人不像曾国藩、李鸿章、左宗棠这样握有兵权，绝大部分也缺乏地方实权履职经历，本质上是满洲勋贵的附庸。相比腐烂透顶的八旗子弟，他们起码智商合格，能把中央政府的日常政务撑起来。清廷也有意利用他们来制衡李鸿章等实权派，一有机会就把他们派往地方担任要职以加强中央权威。清流派经过科举选拔，其中有不少能干的，也不都是书呆子。严格来说，曾国藩、沈葆桢都可以算是道光年间的朝廷“清流派”。慈安慈禧主政时期，清流派中最优秀的是张之洞，很早就被派往地方历练，先后担任山西巡抚、两广总督、湖广总督等要职。冯子材去广西主持抗法就是他在两广总督任上敲定的。后来在湖广总督任上主持修建汉阳铁厂、湖北枪炮厂等都取得了不错的成效，是“甲申易枢”后的洋务运动后半段为数不多拿得出手的成果。连毛泽东也说：“讲到重工业，不能忘记张之洞。”这是很高的评价。
张之洞去地方历练以后，在京清流派领袖就成了李鸿藻和张佩纶。李鸿藻是河北保定人，当过同治皇帝的儒学老师，一直在中央升迁，后入值军机。他跟出生安徽合肥的李鸿章名字虽然接近，其实没有任何亲戚关系，两人还互相看不上。李鸿藻认为李鸿章软弱卖国，李鸿章觉得李鸿藻保守迂腐，二人经常在奏章上对骂。相比之下，张佩纶跟李鸿章关系比较好，虽然位居清流领袖，各种势力他都敢骂，但从来不说李鸿章坏话。因为张佩纶的父亲张印塘在镇压太平天国时期当过安徽布政使，跟李鸿章私交甚好。1879年张佩纶的母亲去世，按照规矩要辞职回家守孝27个月，李鸿章先送上大笔丧葬礼金，又帮“临时失业”的张佩纶“安排工作”，让他到直隶总督府担任幕僚，二人关系因此更为密切。中法战争中，张佩纶是坚定的主战派，但也坚持不跟大家一起骂李鸿章卖国。这样，在决定派谁去当钦差大臣督战的时候，清流派和李鸿章共同中意的人选就成了张佩纶。福建水师的创办者、对闽江马尾基地最了解的左宗棠反而没有了发言权。
最有戏剧性的是去台湾督战的主将人选。此时台湾守将是刘敖，左宗棠的亲信，常年跟着他南征北战的。台湾兵力不足，须淮军人马支持，李鸿章认定法国有海军优势，台湾孤悬海外、必不可守，不愿意派人过去。但淮军内部出现了一个“叛徒”——刘铭传，打破了这一僵局。
刘铭传是李鸿章的老乡，合肥肥西人，原来是个贩卖私盐的。他办团练的过程比较特殊，跟造反差不多，把本地士绅豪强杀了之后拉起来的队伍，只是没参加太平天国，相当于中立的第三方。等到李鸿章招募淮军，刘铭传觉得大家都是合肥人，才带着人马去投奔。因为英勇善战，立功无数，迅速成长为了淮军二号人物，其手下“铭字营”拥兵两万，28岁就被任命为“直隶提督”，为从一品武将，是淮军将领中武职最高的。
不过，刘铭传个人品质，一直有很大的问题，跟着李鸿章搞拉帮结派的事儿干的不少。其中比较恶劣的有两次。
第一次是1867年与湘军部鲍超合围捻军。刘铭传为了争功，提前出发，结果被捻军暴打，差点全军覆没。幸好鲍超带兵按时赶到，救了他一命，清军也因此反败为胜。但刘铭传却恩将仇报，声称自己按时出发，是鲍超迟到了，给自己造成了巨大的损失。李鸿章据此上奏，鲍超被朝廷严厉处分，因此抑郁成疾、回乡养病。这个事情让湘军内部对刘铭传极为不满。曾国藩查清真相以后，亲自出面找李鸿章理论，李鸿章才改口让朝廷撤销了对鲍超的处分。
第二次，是左宗棠带兵西征，平定了陕西叛乱，准备进一步进兵甘肃和新疆。1870年，左宗棠的部下刘松山战死，李鸿章看准机会，以支援左宗棠的名义，提议派刘铭传带 “铭字营”去陕西。朝廷也愿意看到楚军淮军互相制衡，同意了这个意见。李鸿章的算盘是：左宗棠带兵去甘肃、新疆打仗，刘铭传负责留守陕西，把陕西变为淮军地盘。这样，冲在前线死的都是楚军，保留实力捞到好处的是淮军。
刘铭传带兵走到陕西，就以眼睛有病为理由不走了，跟左宗棠的指挥也各种不配合，两边关系闹得很僵。李鸿章则趁机上奏，推荐刘铭传担任陕西巡抚。清廷这时候是恭亲王奕䜣主政，对里边的门道看得还算清楚，否决了这个提议。
否决之后，刘铭传的“病情”就加重了，无法带兵，请求回家养病，得到朝廷批准。刘铭传刚一走，“铭字营”就开始闹军饷、搞哗变。朝廷对此非常恼火，严肃处理了“铭字营”的哗变，并下旨谴责刘铭传要承担治军不严、推荐接替的人选不当等责任。刘铭传干脆彻底辞职不干，得到了批准。这样，他28岁当直隶提督，34岁就成了退休干部回家休养了。
这一休养就是很多年。这些年里，刘铭传目睹了左宗棠抬棺西征、收复新疆的壮举，对自己在背后捣乱的行为是有所后悔的。又眼见国家的衰落、列强的侵辱，以前那种一切按照淮军势力划线斗争的狭隘眼光有了很大改变。
李鸿章一直在想办法让刘铭传复出。但他前期做事实在过于骄横，跟湘军、楚军都结了梁子，又曾经跟绿营火并，还伪造命令侵吞过八旗马队（见“镇压捻军”一节），把能得罪的势力全都得罪了一遍，复出阻力很大。北洋水师筹建过程中，李鸿章想在中央成立海军部，并推荐刘铭传来当海防大臣，这样中央对北洋水师的建设就会有更大力度的支持。此事在朝廷争议很大，海军部一直没有设立。但这一番运作还是让刘铭传重新进入了中央选拔人才的视野。为了调动“铭军”参加抗法斗争的积极性，张之洞和曾国荃都上奏表态支持刘铭传出山。经过各方博弈，朝廷最终决定招刘铭传进京，委以重任。
1884年6月，刘铭传奉旨进京。按照淮军系内部的规矩，重要将领进京都要去天津找老大李鸿章拜访，跟朝廷说话要按照李鸿章圈定的口径来。刘铭传于6月13日到达天津。李鸿章告诉他，朝廷准备让他去守卫台湾，但自己不同意，希望他能留下来担任北洋水师帮办大臣，并协助直隶地区的防务。
守卫台湾，危险极高；留在天津，品级一样还更安全，又有老领导罩着，前途一片光明。
这要放在以前，刘铭传肯定是李鸿章说啥就是啥。但这一次不一样了，他考虑再三，终究还是决定以国家利益为重，奔赴台湾前线。李鸿章见刘铭传态度坚决，只得转而表态支持。
刘铭传进了北京，与军机大臣会面。见到了多年前的老对手左宗棠。二人捐弃前嫌，深入讨论了台湾防御问题。商谈中，刘铭传问左宗棠：现在刘敖在台湾，我去了他就是二把手。当年在陕西，他给你当助手，我跟他关系闹得很僵。这次去我指挥不动他怎么办？
左宗棠说：以国家大事为重，他要是有不法行为，你随便处置。
1884年7月，刘铭传到达台湾。仅过了十五天，8月5日，法国远东舰队的三艘军舰就突袭台湾基隆。刘铭传指挥清军顽强抵抗，打退了法军。
法军这一仗带有试探性质，兵力不多，其主要攻击目标还是福建马尾的水师基地。
法国一方面放烟雾弹跟清廷假装谈判，一边派遣军舰进入闽江入海口，为攻击福建水师做准备。
张佩纶眼见法国军舰不断开进闽江，随时可能发动攻击，不停的向北京发电报请求指示和支援。当时直隶总督李鸿章手下有7艘可以作战的军舰，两江总督曾国荃手下有5艘，两广总督张之洞手下有2艘。军机处电令三大总督派舰支援。李鸿章对此的回复是：“现有兵轮较法人铁甲大船相去甚远，尾蹑无济，且津门要地，防守更不敢稍疏”；曾国荃的回复是：“兵轮不敷守口，实难分拨”。总之就是找各种借口推脱、见死不救。李鸿章还给张佩纶建议，说法军的目标是马尾造船厂，不如提前把造船厂炸毁，法军自然就会放弃进攻。张佩纶被气了个半死。只有张之洞比较听话，把仅有的2艘军舰“飞云”和“济安”号派过来相助。张佩纶在私人书信中写道：“沿海督抚舍香老（张之洞）外，无一有天良者！”主要骂的就是李鸿章和曾国荃。
在是否主动开战的问题上，清廷则一直坚持不许“先发”。因为曾国荃还在跟法国代表谈判，英国和美国也在帮忙“调停”。尽管台湾都已经开战了，清廷还是一厢情愿的希望能避免战争，尤其是对英美调停抱有幻想。张佩纶备战不上心，执行不准先发的命令倒是挺积极，给水师将领传令：“不准先行开炮，违者虽胜亦斩”。
此刻，身处军机中枢的左宗棠在做什么呢？他是一贯主战的，不管是越南还是对福建台湾，他都不停的上奏请求果断开战。李鸿章建议清廷同意法国的赔款要求，理由是“战后亦必赔偿，且为数更巨”。左宗棠则说：“与其赔款，不如拿赔款做军费。”[1]二人相持不下。慈禧对左宗棠的态度很有意思：每次都对其建议点头称是甚至予以表扬，但就是不下决心开打。实则她的内心是倾向于李鸿章的，只是法国人索取的赔款太多，不敢轻易答应。左宗棠的意见处于被搁置的状态，前线收到的军机处命令始终是要尽量维护和平。
8月17日，美国方面通知清廷调停失败。清廷才改变口气，给各地督抚下令“法人如有蠢动，即行攻击，毋稍顾忌！”张佩纶收到这个电报，仍然认为这不是开战命令，继续消极等待。
1884年8月21日，中法谈判彻底破裂，双方互相召回谈判代表。
这个局面，英国方面比清廷还着急。它虽然表面上表示中立，实则还是希望清军能够——至少在局部战场——击败法军，以免其在华独大的局面被法国单方面改变。而且它跟法国还在埃及等地争夺势力范围。因此，英国一方面宣布中立，一方面不断的向清廷提供军事情报。8月21日，英国领事就向福建方面通报了开战在即的情报。8月22日晚上，闽浙总督何璟给张佩纶发电报说：得到消息，法国人可能会在明天趁潮水进攻马尾——这个消息极为准确且非常及时，因为就在发电报的同时法国远东舰队海军司令孤拔正在马尾召开紧急军事会议，做出了第二天下午两点开战的决策。向何璟提供这种绝密消息的也只可能是英国或美国方面。
张佩纶收到了电报，回电说自己会严阵以待。但他实际上没有做任何决策，甚至没有将这个情报通知到各舰，继续抱着侥幸心理消极等待。一直到第二天开战，福建水师都没有接到任何准备开战的指示。
8月23日下午1点56分，法军舰队集中火力向福建水师开炮。战斗仅持续了40分钟，福建水师全军覆没，11艘军舰全部被击沉，700多名水师官兵阵亡。法军舰队死6人，伤27人，一舰未沉。战后，法军又开炮将基地附近的马尾造船厂彻底破坏，然后退出闽江。



这是人类海战历史上极其罕见的惨败。
导致这场惨败的第一罪人，是张佩纶。当时名义上能指挥水师的有三名大员：督战钦差张佩纶、闽浙总督何璟、福建船政大臣何如璋。闽浙总督有权节制其辖区内所有武装力量，但长期驻守福州，并不直接指挥水师。舰队训练和日常管理由何如璋负责。张佩纶一到，战时指挥权就移交给了张佩纶，何如璋成了张佩纶的副手。张佩纶以钦差大臣的身份驻马尾督战四十多天，为前线最高指挥官，必须对战争胜负承担最终责任。
尽管清廷之前一直不让提前开战，放任法国军舰进入闽江，需要对战败负很大的责任。但军机处8月17日的电令已经改变了口径，提前告知了张佩纶：中法和谈已经破裂。“如有蠢动，即行攻击，毋稍顾忌”这十二个字，虽不是开战令，实则已把决策权交给了张佩纶。“蠢动”这个词可以作很多解释，法国军舰稍微挪动一下位置都可以说是想要发动攻击的“蠢动”，可以“即行攻击”。军机处故意把话说得很含糊，不想承担开战责任，让前线将领自行决策。这种做法反映了决策中枢的颟顸，但确实是已经给了前线指挥官自行解释中央命令的空间，跟之前明确不准“先发”、等待和谈的命令有根本差异。这份电令从法理上讲，就是一份开战授权令。
张佩纶明知谈判破裂、开战在即，依旧在侥幸和畏惧心理的驱使下，坚持把“蠢动”定义为必须法国军舰先开炮才算，甚至在已经通过多个情报渠道得知法军即将动手的情况下，仍然不愿意下令抢先组织进攻。这就是非常典型的官僚主义做法：面对外敌入侵、军队存亡的严重危机，首先考虑个人得失和责任。抱定一个心思：只要上头不明确让我开炮，我就不下令开炮，我在督战钦差的位置上，除了向中央请示以外不做任何重大决策，这样最后我才能不承担战败的责任。张佩纶在给军机处的汇报中不断强调：最好是先发制人，这样才有优势。可见他脑子是清楚的，不是不懂军事、看不清局面。但军机处松口之后，他还是不愿意冒险先发，一定要等法军先发或者军机处明令开火。
“将在外，君命有所不从”是中国几乎人所共知的军事指挥原则。这条原则的关键是“有所不从”，不是绝对不服从也不是绝对服从，而是在某些紧急时刻，根据有利于国家、有利于君王、有利于人民的大方向大原则有选择的“不从”。在收到8月17日电令之后，张佩纶作为前敌最高指挥官，完全可以利用“蠢动”词义的模糊解释空间，不再遵守之前不准“先发”的命令，毅然作出对大局最有利的决策。他没有这么做，也就必须对惨败负第一责任。
作为清流派代表，张佩纶没有做好从“清流”到“实干”的转型。他在中央做官，主要工作就是写奏章提意见。至于意见是否变成决策，则由核心领导层决定。张佩纶脑子是够用的，提了很多好的意见不断被中央采纳，本人也节节高升。他在福建给军机处写的奏折里边也把局面分析的头头是道，且结论正确：应该让福建水师先行攻击。但是，写奏章提建议和独立决策看起来只有一线之差，实则完全不同：前者不需要承担责任，后者必须承担责任。张佩纶不敢承担责任，看起来官做的很大，终究也还是个幕僚而非政治家。可以肯定的说，如果当时在前线督战指挥的不是张佩纶而是左宗棠，马尾海战的结局绝不会如此惨烈。让只有幕僚水平的张佩纶代替左宗棠坐到前线决策位置的人——慈禧、醇亲王、李鸿章、李鸿藻等，也应该对此负间接责任。
清廷决策中枢应该为战败负第二责任。为了和谈而暂时不向法国主动进攻、不主动挑起战端是可以理解的，但必须得有个限度。已经处在战争状态的双方，一方军舰大规模进入另一方的海军基地，这跟宣战有啥区别？在和谈的时候让对方先抢占火力制高点，把枪对准自己脑袋上也不反抗，实在是蠢到了家。
闽江马尾水师基地是左宗棠精心挑选的，距离闽江入海口有四十多公里之远，沿途岛屿棋布，两侧群山环绕，易守难攻。左宗棠在选址的时候，就已经考虑到新组建的舰队实力必然在很长时期内与列强差距甚远，因此这个基地深入内河，不利于大型军舰入侵。基地周边又结合山形布置了多处炮台保护。马尾海战之时，福建水师有11艘军舰，多艘鱼雷艇，总吨位约9900吨；法军舰队总吨位也就10837吨，双方实力相差不大。[2]法军军舰、火炮更为先进，但总体而言双方武器没有代差，威力相当。清军军舰大部分是马尾造船厂自己造的，质量不如法军，但在风平浪静的内河军港，这样的弱点并不至于带来严重后果。加上周围炮台的支持保护，双方实力其实不相上下。左宗棠在基地建设初具规模之后，并不把福建水师变成自己的私人势力，离任之时没有交给亲信旧部接管，而是积极推荐沈葆桢出山。沈葆桢为官清廉、做事严谨负责，把水师管理训练的井井有条。在40分钟的海战中，绝大多数将士们英勇作战，不像后来的北洋水师那么腐败不堪。总之，在马尾战场，福建水师从各方面来看都不落下风，绝对不应该落得如此惨败。
关键的错误，就是没有“先发”。马尾附近水域狭窄，是一个典型的“狭路相逢勇者胜”的战场，打起来没什么战法阵型可言，就是近距离对轰，看谁炮火猛烈。孤拔决心冒险进入闽江与福建水师对峙，就是判断清军绝对不敢主动向法军进攻。福建水师在张佩纶“虽胜亦斩”的荒谬命令下，几乎不做开战准备，尤其是停泊的时候竟然依照平时惯例，采用船头向内的方式停泊，以船尾对着法军。这样，法军舰队抢先攻击的时候，绝大多数军舰都还没有来得及调头就被击沉。反之，只要在开战时清军以船头主炮或侧面炮火指向法军，即使不能取胜，也一定可以击沉多艘法国军舰，绝对不至于输到全军覆没而没有击沉对方一艘军舰的地步。所以我们才说，张佩纶在8月17日接到军机处电令以后不敢先发，是这次惨败的第一原因。而清政府在8月17日谈判破裂以前妥协退让，放任敌军舰队大规模进入内河水师基地，则是这次惨败的第二大原因。
跟鸦片战争不同，这一次面对西方列强，前线将士表现英勇，绝大多数奋战到了最后一刻，多艘军舰在已经开始沉没之后还在努力向法军开炮。开战之后，停泊在闽江入海口外的法国军舰试图进入闽江支援孤拔，被沿岸炮台守军开炮击退。甚至在所有军舰沉没之后的第二天晚上，还有两艘幸存的水雷艇主动冒险试图去偷袭法军军舰而被击沉。这些都展示出了太平天国之后，清朝在英国支持下推动近代化军事变革带来的积极变化。海军将士们已经有了明确的“国防军”意识，不再像传统绿营一样把自己当做傀儡兵了。但这种变化在清廷整体腐败堕落的大趋势下，最终未能影响战局。