一、法國借故擴大侵略戰爭
簽訂《中法簡明條約》，完全屈從了法國侵略者的訛詐，正因為這樣，茹費理致電福祿諾，通過他向李鴻章表示敬意。李鴻章博得了侵略者的喝采，卻遭到了全國人民的憤怒譴責。連統治階級內部也有人指責李鴻章通敵，“致比諸秦檜、賈似道”1。在舉國輿論的壓力下，清廷隻得命令駐北圻的軍隊仍紮原處，不得撤回。
侵略者欲壑難填，清政府的妥協政策，並沒有換來它所希望的“和局”。《中法簡明條約》簽訂後的第六天（5月17日），福祿諾就向李鴻章提出：法軍將於6月5日進據高平、諒山，7月1日進據保勝。李鴻章不敢答應，福祿諾當即勾銷這條無理要求，並畫押為據。可是，法國遠征軍總司令米樂竟令其陸軍中校杜森尼率軍北上，企圖以武力強占諒山。6月22日，法軍九百人（一說七百）行抵北黎（觀音橋，即今北麗），接近清軍陣地。清軍前敵將領通知杜森尼說，沒有接到上級撤退的命令，請暫緩進兵，“並非常合理地請求他通知法國當局轉遞必要的命令”1。23日，杜森尼揚言“和與不和，三日內定要諒山”2，隨即指揮法軍炮擊清軍陣地，守軍被迫還擊，將法軍擊退。此次戰鬥，清軍傷亡三百人，法軍死傷近百人，並丟棄大量軍用物資。這就是法國侵略者蓄意挑起的“北黎衝突”，或稱“觀音橋事變”。接著，法國政府以此為借口，反誣中國破壞《中法簡明條約》，乘機擴大事端。茹費理命令新任駐華公使巴德諾暫緩討論《中法簡明條約》細節，要求中國立即從北圻撤軍，並索取二億五千萬法郎的巨額賠款。
7月9日，茹費理通知中國駐法公使李鳳苞：中國政府必須立即滿足法國的要求，否則，法國“將有必要直接地獲取擔保與應得的賠償”3。7月13日，法國海軍殖民部長海軍中將裴龍電令孤拔遣派所有可調用的船隻前往福州和基攏孤拔隨即率領法國遠東艦隊駛入中國東南沿海地區，準備直接進攻中國領土，擴大侵略戰爭。但由於茹費理考慮到法國占領越南後，“與中國將成為直接鄰邦”，彼此造成太深的仇恨，於法國不利4，因而法軍這時的作戰意圖，主要在於“踞地為質”，迫使清廷就範。
清政府在敵人的威逼下，一麵立即下令撤回北圻清軍，一麵以新任兩江總督、南洋大臣曾國荃為全權代表，與法使巴德諾在上海舉行談判，並呼籲美、英等國進行“調解”。與政治上向敵屈服相適應，清廷在軍事上並不做認真的準備。雖曾電諭沿海各省將軍督撫“密飭各軍，嚴陣以待”，但同時又束縛軍隊手腳，告以“倘有法軍前來按兵不動，我亦靜以待之”1，繼續實行消極防禦的戰略方針。
二、基隆清軍反擊獲勝
法國侵略者一麵與清政府舉行談判，一麵加緊推行炮艦政策，企圖“踞地為質”，索取賠款。孤拔等人狂妄主張派艦隊前赴江寧（今江蘇南京）、福州，或北上直隸灣，襲取旅順、威海衛，威脅京師。茹費理認為法艦過於北上會引起其它資本主義列強的疑忌和幹涉，不得不將法國遠東艦隊的攻擊目標暫定為福州、基隆兩處。在侵略者眼中，孤懸海外的台灣是可以輕而易舉地侵占的。奪取了台灣，不但“擔保政策”得以實現，而且有了新的前進基地；同時認為，一旦占據基隆煤礦，軍艦燃料供應問題就迎刃而解了。
台灣防務，初由兵備道劉璈主持。他將全台四十個營的兵力分駐各地，台南多至三十一營，台北僅福建陸路提督孫開華所部三營、總兵曹誌忠所部六營。1884年7月16日，奉命督辦台灣軍務的淮係將領前直隸提督劉銘傳（新授巡撫銜）率親兵百餘人抵達基隆，加緊設防練兵，增築炮台。當時，法艦一艘已在基隆佰附近進行偵察活動。劉銘傳根據基隆地形和敵情，重新組織海岸防禦：以新從台南調來的總兵章高元部兩營兵力扼守八尺門高地和東岸炮台，以曹誌忠部六個營的主力扼守田寮港附近高地，一部扼守八鬥子附近海岸，由楊洪彪率一個營扼守西岸仙洞山高地。淡水方麵，則由孫開華部防守。
8月4日，法國遠東艦隊副司令、海軍少將利士比率軍艦兩艘（“拉加利桑尼亞”號和“魯捅號）及法軍四百餘人闖進基隆佰，與原在該處活動的另一法艦（“費勒斯”號）會合。當日，利士比發出“勸降書”，要守軍支出基隆地區所有防禦工事。守軍置之不理，一麵加緊備戰，一麵飛報尚在淡水的劉銘傳。
8月5日晨，法艦逼近基隆佰東海岸，上午8時開始炮擊。守軍奮起抵抗，炮彈連續命中敵艦，但由於彈丸威力較小，未能給敵艦以致命打擊。炮戰約一小時，守軍炮台、工事大部被毀，彈藥庫也中彈起火，被迫後撤。法軍陸戰隊約二百人先後換乘小艇登陸，占領大沙灣附近高地，進行整頓鞏固，準備次日繼續進攻。
劉銘傳趕回基隆後，鑒於法艦火力較強，決定讓登陸法軍脫離艦炮火力支援後，再行反擊。8月6日下午2時，法軍一部沿濱海道路向基隆城前進，另一部在大沙灣附近進行掩護。扼守田寮港西側高地的曹誌忠部給前進之敵以迎頭痛擊，迫使其後撤。曹誌忠率二百餘人乘勢追擊。為了圍殲敵人，劉銘傳立即命令章高元率百餘人向敵人左側反擊，並以六十人迂回敵之右側，形成三麵合圍之勢。法軍節節敗退，最後在艦炮火力的掩護下，狼狽逃回軍艦。利士比無奈，率艦隊退走，法軍第一次進犯基隆宣告失敗。
8月10日，清政府就法國在談判期間突襲台灣提出強烈抗議，並呼籲各國“秉公評論”。可是，法國駐北京代辦謝滿祿反而借口“基隆事件”，向清廷發出最後通牒，繼續要求對“北黎事件”進行賠款（此時已由二億五千萬法郎減為八千萬法郎），勒索未遂，便於8月21日下旗離京。與此同時，中國駐法公使李鳳苞也離開巴黎去柏林，中法外交關係完全破裂。
三、馬江海戰
馬江又稱馬尾，位於福州東南，是閩江下遊的天然良港。清朝除南北洋海軍以外的第三支海軍——福建海軍和創建近二十年的福建造船廠，均在此港。馬江港是一個河港，四周群山環抱，港闊水深，可泊巨艦。從閩江口至馬江，距離三十餘公裏，沿岸形勢險峻，炮台林立，僅馬江附近就有七座炮台，並有部分克虜伯大炮，防禦能力較強。
從1884年7月中旬起，法國軍艦就陸續闖入閩江口，進泊馬江，伺機挑釁，勒索賠款。當時，負責福建軍事指揮的要員有欽差會辦福建海疆事宜大臣張佩綸、閩浙總督何璟、福建巡撫張兆棟、福建船政大臣何如璋、福州將軍穆圖善等。他們根據清廷“不可釁自我開”的指令，對法艦的侵入非但不敢阻止，反而給孤拔以友好款待；同時，命令各艦不準先行開炮，違者雖勝亦斬。於是，法艦在馬江者日或四五艘，或五六艘，出入無阻。“它們與中國軍艦首尾相接，日夜監視港內福建海軍，不許其移動，前後為時月餘。其間，馬江一帶人民紛紛要求先發製敵，呈遞“萬民書”，建議潛水破壞敵艦。他們怒不可遏，堅決表示：“要是官家害怕，不敢抵抗；那抗法的事，我們願承擔下來。”1但是，人民請纓殺敵的正義要求，卻遭到了張佩綸等人的阻撓，直至爾後局勢非常緊張時，部分民眾武裝才被允許參戰。
8月17日，清政府見和談無望，不得不撤回上海談判代表，令沿海沿江各省極力籌防，嚴行戒備。但對馬江方麵，僅指示“法艦在內者應設法阻其出口，其未進口者不準再入”2，並未解除不得主動出擊的禁令。
當時，馬江一帶水陸防軍的兵力已有所加強：海軍艦隻十一艘，江防陸軍逐次增加到二十餘營，還有大量自動參加戰備的民眾武裝。清軍的部署是：以十一營兵力扼守馬江和船廠一帶江岸；十一營守長門、琯頭等炮台，又以民壯近二千人協守閩安至琯頭沿江兩岸；十一艘艦隻與法艦相持於馬江江麵，另以舊式戰船及漁船各二十餘艘分泊於羅星塔兩側。張佩綸、何如璋負責指揮馬江一帶水陸各軍，穆圖善駐長門，何璟、張兆棟駐福州。由於清廷和戰不定，前敵將領昏聵無能，水陸各軍缺乏統一指揮和協同作戰的周密計劃，加之裝備不良，彈藥不足，因此，總的兵力雖然較法方優勢，而戰鬥力卻很弱。
8月22日，即法國駐北京代辦謝滿祿下旗離京的次日，法國政府電令孤拔消滅中國福建海軍。孤拔立即進行戰鬥部署，決定於次日下午趁退潮船身轉移方向的時候開戰。當時，泊於馬江的法國艦隊有軍艦八艘，共計一萬四千五百餘噸，另有魚雷艇兩艘，還有兩艘軍艦在金牌、琯頭一帶江麵，阻止清軍塞江封口，保障後路安全。參戰法艦共有重炮七十七門，還有不少射速為每分鍾六十發的哈齊開斯機關炮，兵員約一千八百人。福建海軍的十一艘軍艦（其中九艘為木質）共計隻有六千五百噸，炮四十五門（大口徑炮很少），兵員約一千一百人。從噸位、防護能力、重炮數量、兵員素質等方麵比較，法國艦隊顯然占有優勢。另一方麵，孤拔“隻在退潮時方攻擊”1的決定，對法艦非常有利。這是因為，當時用船首係泊，船身隨潮水漲落而改變方向（漲潮時，船頭指向下遊，落潮時船頭指向上遊），孤拔選擇落潮時開戰，可使大部分中國軍艦位於法艦之前方，從而暴露於敵人主要炮火之下，無法進行有力的回擊。
8月23日上午8時，法國駐福州副領事向何璟投遞最後通牒，限福建海軍於當日下午撤出馬尾，否則開戰。何如璋得知後，竟然對福建海軍將士封鎖消息，並企圖要求法方把開戰日期改在8月24日；遭到拒絕後，才匆忙下令進行臨戰準備。
當日13時56分，孤拔趁落潮的有利時機，指揮法艦突然發起攻擊。福建海軍艦隻未及起錨，就被敵艦第一排炮彈擊沉兩艘（“琛航”號和“永保”號），重創多艘。在十分不利的情況下，福建海軍下層官兵英勇還擊。旗艦“揚武”號（福建海軍唯一的一艘輕巡洋艦）用尾炮準確地還擊在它下遊的法國侵略軍旗艦“窩爾達”號，首發命中艦橋，擊斃其引水和五名水手，孤拔僅以身免。正在這時，敵46號魚雷艇向前猛撲，發射魚雷，擊沉了“揚武”號旗艦，但該艇也被清軍岸炮擊中，鍋爐爆炸。“揚武”號沉沒時，管帶（艦長）兼艦隊指揮張成擅離職守，泅水（一說乘小舟）逃跑。炮艇“福星”號離敵艦最近，在開戰時就受了重傷，但它立即斷錨轉向，衝入敵陣，瞄準敵旗艦猛烈射擊，連續命中。後遭敵艦三麵圍攻，火藥庫中彈爆炸，全艇官兵壯烈犧牲。受傷的“福勝”、“建勝”兩炮艇也奮力抵抗，直至沉沒。在羅星塔下遊，炮艇“振威”號被剛從閩江口外趕來的一艘法國裝甲巡洋艦“凱旋”號擊穿，首尾均已著火，船身失去控製，隨波漂向下遊。但艇上官兵仍英勇奮戰，直到最後被敵魚雷擊中沉沒前的一刹那，還發射了最後一顆炮彈，重傷一敵艦艦長和兩名士兵。
江麵戰鬥僅進行了約半小時，福建海軍十一艘艦艇全部被法艦擊沉，海軍將士傷亡七百餘人，還損失了數十艘商船。法軍僅死傷三十餘人，有兩艘魚雷艇受重傷，其餘為輕傷。
8月24日上午，法軍部分炮艇乘漲潮上駛到福建造船廠附近，用重二十八公斤的榴彈轟擊船廠，“對凡力所能及的東西，均予摧毀”1。與此同時，法艦繼續對馬江附近的帆船、舢板進行毀滅性的破壞。
8月25日，法海軍陸戰隊一部在羅星塔登陸，奪去三門克虜伯大炮。此後幾天，法艦駛向下遊，逐次轟擊閩江兩岸炮台。由於炮台門對準下遊，不能掉轉炮口回擊從後方攻擊的敵艦，因而全部被毀。這樣，法艦得以魚貫而出，退至馬祖澳（今定海灣）。
馬江戰後，清廷撤銷了張佩綸、張兆棟、何璟、何如璋等人在福建的任職，以左宗棠為欽差大臣督辦福建軍務，以福州將軍穆圖善和漕運總督楊昌浚（改任閩浙總督）為幫辦大臣，閩中防務逐漸恢複。
馬江海戰的慘敗，固然有艦艇“我小彼大，我脆彼堅”1等客觀原因，但主要是清廷妥協求和政策造成的。很明顯，法國利用談判麻痹清政府，以達到突然襲擊的目的；清廷卻一味求和，在軍事上喪失警惕，致使馬江守軍倉促應戰，措手不及。馬尾軍港形勢險要，閩人張茂才就曾評論說：“天下濱海諸省，獨福州海口奇險天生，當事者苟未雨綢繆，雖鐵脅亦難飛波，何至令人直搗而入哉！”2清統治者唯恐有礙和談，竟聽任法艦違犯國際慣例，肆意闖入，進出無阻，沿岸炮台形同虛設。這就無異於把主動權拱手讓給敵人，自己隻有坐待失敗的命運了。其次，前敵將領昏聵畏敵，也是招致馬江戰敗的重要原因之一。張佩綸等明知敵人“有密據要害先發製人之意”，卻借口“不敢事先張皇”，不做認真的應敵準備，甚至將艦上的炮彈也控製起來。張佩綸與何如璋，都是不懂軍事，隻知奉承李鴻章的昏庸官僚。8月23日，當戰雲密布、端倪盡露之際，仍不利用早晨漲潮移轉船身的有利時機，先發製敵，而這點正是孤拔所非常恐懼的。侵略者自供：“如果他們（指福建海軍）於潮水來時進攻，那地位便完全倒轉，提督（指孤拔）所打算可得到好處的所有優勢，都將轉到他們手中去，反而對我們不利。”3戰鬥開始以後，張佩綸竟嚇得神慌意亂，暈倒在地，由隨從扶起逃命。那個“隻圖一己口腹，不顧民生塗炭”1的張兆棟，以及由於有點口才而被張佩綸賞識提拔的艦隊指揮張成，也都先後逃之夭夭。由這樣一群戰前調度無方、臨陣爭相逃命的懦夫庸人指揮福建前線故事，失敗是必然的。此外，北洋、南洋海軍各分畛域，不予支援，對馬江戰局的影響也是很大的。如果當時的北洋、南洋、福建三支海軍能聯合起來，發揮近海作戰的長處，利用法艦遠道而來、補給困難的弱點，並力圍攻，完全有取勝的可能。可是，淮係、湘係軍閥都把自己掌握的艦隊當作鞏固個人權勢的資本，彼此之間經常傾軋摩擦，勢如水火。福建海軍受優勢敵人直接威脅，一再籲請支援，直隸總督李鴻章竟以“北洋輪船皆小，本不足敵法之鐵艦大兵船”，“若一抽調，旅順必不能保”2等等為由，拒絕派艦前往馬江。新任兩江總督曾國荃控製下的南洋海軍也拒不支援，造成福建艦隊孤軍苦戰，全軍覆沒。
馬江海戰雖然失敗了，但是，廣大中國軍民在這次作戰中表現了高度的愛國熱忱，他們誓死抵抗侵略者的英雄氣概，和上層統治階級畏葸投降的可恥行徑，形成了鮮明的對照。
簽訂《中法簡明條約》，完全屈從了法國侵略者的訛詐，正因為這樣，茹費理致電福祿諾，通過他向李鴻章表示敬意。李鴻章博得了侵略者的喝采，卻遭到了全國人民的憤怒譴責。連統治階級內部也有人指責李鴻章通敵，“致比諸秦檜、賈似道”1。在舉國輿論的壓力下，清廷隻得命令駐北圻的軍隊仍紮原處，不得撤回。
侵略者欲壑難填，清政府的妥協政策，並沒有換來它所希望的“和局”。《中法簡明條約》簽訂後的第六天（5月17日），福祿諾就向李鴻章提出：法軍將於6月5日進據高平、諒山，7月1日進據保勝。李鴻章不敢答應，福祿諾當即勾銷這條無理要求，並畫押為據。可是，法國遠征軍總司令米樂竟令其陸軍中校杜森尼率軍北上，企圖以武力強占諒山。6月22日，法軍九百人（一說七百）行抵北黎（觀音橋，即今北麗），接近清軍陣地。清軍前敵將領通知杜森尼說，沒有接到上級撤退的命令，請暫緩進兵，“並非常合理地請求他通知法國當局轉遞必要的命令”1。23日，杜森尼揚言“和與不和，三日內定要諒山”2，隨即指揮法軍炮擊清軍陣地，守軍被迫還擊，將法軍擊退。此次戰鬥，清軍傷亡三百人，法軍死傷近百人，並丟棄大量軍用物資。這就是法國侵略者蓄意挑起的“北黎衝突”，或稱“觀音橋事變”。接著，法國政府以此為借口，反誣中國破壞《中法簡明條約》，乘機擴大事端。茹費理命令新任駐華公使巴德諾暫緩討論《中法簡明條約》細節，要求中國立即從北圻撤軍，並索取二億五千萬法郎的巨額賠款。
7月9日，茹費理通知中國駐法公使李鳳苞：中國政府必須立即滿足法國的要求，否則，法國“將有必要直接地獲取擔保與應得的賠償”3。7月13日，法國海軍殖民部長海軍中將裴龍電令孤拔遣派所有可調用的船隻前往福州和基攏孤拔隨即率領法國遠東艦隊駛入中國東南沿海地區，準備直接進攻中國領土，擴大侵略戰爭。但由於茹費理考慮到法國占領越南後，“與中國將成為直接鄰邦”，彼此造成太深的仇恨，於法國不利4，因而法軍這時的作戰意圖，主要在於“踞地為質”，迫使清廷就範。
清政府在敵人的威逼下，一麵立即下令撤回北圻清軍，一麵以新任兩江總督、南洋大臣曾國荃為全權代表，與法使巴德諾在上海舉行談判，並呼籲美、英等國進行“調解”。與政治上向敵屈服相適應，清廷在軍事上並不做認真的準備。雖曾電諭沿海各省將軍督撫“密飭各軍，嚴陣以待”，但同時又束縛軍隊手腳，告以“倘有法軍前來按兵不動，我亦靜以待之”1，繼續實行消極防禦的戰略方針。
二、基隆清軍反擊獲勝
法國侵略者一麵與清政府舉行談判，一麵加緊推行炮艦政策，企圖“踞地為質”，索取賠款。孤拔等人狂妄主張派艦隊前赴江寧（今江蘇南京）、福州，或北上直隸灣，襲取旅順、威海衛，威脅京師。茹費理認為法艦過於北上會引起其它資本主義列強的疑忌和幹涉，不得不將法國遠東艦隊的攻擊目標暫定為福州、基隆兩處。在侵略者眼中，孤懸海外的台灣是可以輕而易舉地侵占的。奪取了台灣，不但“擔保政策”得以實現，而且有了新的前進基地；同時認為，一旦占據基隆煤礦，軍艦燃料供應問題就迎刃而解了。
台灣防務，初由兵備道劉璈主持。他將全台四十個營的兵力分駐各地，台南多至三十一營，台北僅福建陸路提督孫開華所部三營、總兵曹誌忠所部六營。1884年7月16日，奉命督辦台灣軍務的淮係將領前直隸提督劉銘傳（新授巡撫銜）率親兵百餘人抵達基隆，加緊設防練兵，增築炮台。當時，法艦一艘已在基隆佰附近進行偵察活動。劉銘傳根據基隆地形和敵情，重新組織海岸防禦：以新從台南調來的總兵章高元部兩營兵力扼守八尺門高地和東岸炮台，以曹誌忠部六個營的主力扼守田寮港附近高地，一部扼守八鬥子附近海岸，由楊洪彪率一個營扼守西岸仙洞山高地。淡水方麵，則由孫開華部防守。
8月4日，法國遠東艦隊副司令、海軍少將利士比率軍艦兩艘（“拉加利桑尼亞”號和“魯捅號）及法軍四百餘人闖進基隆佰，與原在該處活動的另一法艦（“費勒斯”號）會合。當日，利士比發出“勸降書”，要守軍支出基隆地區所有防禦工事。守軍置之不理，一麵加緊備戰，一麵飛報尚在淡水的劉銘傳。
8月5日晨，法艦逼近基隆佰東海岸，上午8時開始炮擊。守軍奮起抵抗，炮彈連續命中敵艦，但由於彈丸威力較小，未能給敵艦以致命打擊。炮戰約一小時，守軍炮台、工事大部被毀，彈藥庫也中彈起火，被迫後撤。法軍陸戰隊約二百人先後換乘小艇登陸，占領大沙灣附近高地，進行整頓鞏固，準備次日繼續進攻。
劉銘傳趕回基隆後，鑒於法艦火力較強，決定讓登陸法軍脫離艦炮火力支援後，再行反擊。8月6日下午2時，法軍一部沿濱海道路向基隆城前進，另一部在大沙灣附近進行掩護。扼守田寮港西側高地的曹誌忠部給前進之敵以迎頭痛擊，迫使其後撤。曹誌忠率二百餘人乘勢追擊。為了圍殲敵人，劉銘傳立即命令章高元率百餘人向敵人左側反擊，並以六十人迂回敵之右側，形成三麵合圍之勢。法軍節節敗退，最後在艦炮火力的掩護下，狼狽逃回軍艦。利士比無奈，率艦隊退走，法軍第一次進犯基隆宣告失敗。
8月10日，清政府就法國在談判期間突襲台灣提出強烈抗議，並呼籲各國“秉公評論”。可是，法國駐北京代辦謝滿祿反而借口“基隆事件”，向清廷發出最後通牒，繼續要求對“北黎事件”進行賠款（此時已由二億五千萬法郎減為八千萬法郎），勒索未遂，便於8月21日下旗離京。與此同時，中國駐法公使李鳳苞也離開巴黎去柏林，中法外交關係完全破裂。
三、馬江海戰
馬江又稱馬尾，位於福州東南，是閩江下遊的天然良港。清朝除南北洋海軍以外的第三支海軍——福建海軍和創建近二十年的福建造船廠，均在此港。馬江港是一個河港，四周群山環抱，港闊水深，可泊巨艦。從閩江口至馬江，距離三十餘公裏，沿岸形勢險峻，炮台林立，僅馬江附近就有七座炮台，並有部分克虜伯大炮，防禦能力較強。
從1884年7月中旬起，法國軍艦就陸續闖入閩江口，進泊馬江，伺機挑釁，勒索賠款。當時，負責福建軍事指揮的要員有欽差會辦福建海疆事宜大臣張佩綸、閩浙總督何璟、福建巡撫張兆棟、福建船政大臣何如璋、福州將軍穆圖善等。他們根據清廷“不可釁自我開”的指令，對法艦的侵入非但不敢阻止，反而給孤拔以友好款待；同時，命令各艦不準先行開炮，違者雖勝亦斬。於是，法艦在馬江者日或四五艘，或五六艘，出入無阻。“它們與中國軍艦首尾相接，日夜監視港內福建海軍，不許其移動，前後為時月餘。其間，馬江一帶人民紛紛要求先發製敵，呈遞“萬民書”，建議潛水破壞敵艦。他們怒不可遏，堅決表示：“要是官家害怕，不敢抵抗；那抗法的事，我們願承擔下來。”1但是，人民請纓殺敵的正義要求，卻遭到了張佩綸等人的阻撓，直至爾後局勢非常緊張時，部分民眾武裝才被允許參戰。
8月17日，清政府見和談無望，不得不撤回上海談判代表，令沿海沿江各省極力籌防，嚴行戒備。但對馬江方麵，僅指示“法艦在內者應設法阻其出口，其未進口者不準再入”2，並未解除不得主動出擊的禁令。
當時，馬江一帶水陸防軍的兵力已有所加強：海軍艦隻十一艘，江防陸軍逐次增加到二十餘營，還有大量自動參加戰備的民眾武裝。清軍的部署是：以十一營兵力扼守馬江和船廠一帶江岸；十一營守長門、琯頭等炮台，又以民壯近二千人協守閩安至琯頭沿江兩岸；十一艘艦隻與法艦相持於馬江江麵，另以舊式戰船及漁船各二十餘艘分泊於羅星塔兩側。張佩綸、何如璋負責指揮馬江一帶水陸各軍，穆圖善駐長門，何璟、張兆棟駐福州。由於清廷和戰不定，前敵將領昏聵無能，水陸各軍缺乏統一指揮和協同作戰的周密計劃，加之裝備不良，彈藥不足，因此，總的兵力雖然較法方優勢，而戰鬥力卻很弱。
8月22日，即法國駐北京代辦謝滿祿下旗離京的次日，法國政府電令孤拔消滅中國福建海軍。孤拔立即進行戰鬥部署，決定於次日下午趁退潮船身轉移方向的時候開戰。當時，泊於馬江的法國艦隊有軍艦八艘，共計一萬四千五百餘噸，另有魚雷艇兩艘，還有兩艘軍艦在金牌、琯頭一帶江麵，阻止清軍塞江封口，保障後路安全。參戰法艦共有重炮七十七門，還有不少射速為每分鍾六十發的哈齊開斯機關炮，兵員約一千八百人。福建海軍的十一艘軍艦（其中九艘為木質）共計隻有六千五百噸，炮四十五門（大口徑炮很少），兵員約一千一百人。從噸位、防護能力、重炮數量、兵員素質等方麵比較，法國艦隊顯然占有優勢。另一方麵，孤拔“隻在退潮時方攻擊”1的決定，對法艦非常有利。這是因為，當時用船首係泊，船身隨潮水漲落而改變方向（漲潮時，船頭指向下遊，落潮時船頭指向上遊），孤拔選擇落潮時開戰，可使大部分中國軍艦位於法艦之前方，從而暴露於敵人主要炮火之下，無法進行有力的回擊。
8月23日上午8時，法國駐福州副領事向何璟投遞最後通牒，限福建海軍於當日下午撤出馬尾，否則開戰。何如璋得知後，竟然對福建海軍將士封鎖消息，並企圖要求法方把開戰日期改在8月24日；遭到拒絕後，才匆忙下令進行臨戰準備。
當日13時56分，孤拔趁落潮的有利時機，指揮法艦突然發起攻擊。福建海軍艦隻未及起錨，就被敵艦第一排炮彈擊沉兩艘（“琛航”號和“永保”號），重創多艘。在十分不利的情況下，福建海軍下層官兵英勇還擊。旗艦“揚武”號（福建海軍唯一的一艘輕巡洋艦）用尾炮準確地還擊在它下遊的法國侵略軍旗艦“窩爾達”號，首發命中艦橋，擊斃其引水和五名水手，孤拔僅以身免。正在這時，敵46號魚雷艇向前猛撲，發射魚雷，擊沉了“揚武”號旗艦，但該艇也被清軍岸炮擊中，鍋爐爆炸。“揚武”號沉沒時，管帶（艦長）兼艦隊指揮張成擅離職守，泅水（一說乘小舟）逃跑。炮艇“福星”號離敵艦最近，在開戰時就受了重傷，但它立即斷錨轉向，衝入敵陣，瞄準敵旗艦猛烈射擊，連續命中。後遭敵艦三麵圍攻，火藥庫中彈爆炸，全艇官兵壯烈犧牲。受傷的“福勝”、“建勝”兩炮艇也奮力抵抗，直至沉沒。在羅星塔下遊，炮艇“振威”號被剛從閩江口外趕來的一艘法國裝甲巡洋艦“凱旋”號擊穿，首尾均已著火，船身失去控製，隨波漂向下遊。但艇上官兵仍英勇奮戰，直到最後被敵魚雷擊中沉沒前的一刹那，還發射了最後一顆炮彈，重傷一敵艦艦長和兩名士兵。
江麵戰鬥僅進行了約半小時，福建海軍十一艘艦艇全部被法艦擊沉，海軍將士傷亡七百餘人，還損失了數十艘商船。法軍僅死傷三十餘人，有兩艘魚雷艇受重傷，其餘為輕傷。
8月24日上午，法軍部分炮艇乘漲潮上駛到福建造船廠附近，用重二十八公斤的榴彈轟擊船廠，“對凡力所能及的東西，均予摧毀”1。與此同時，法艦繼續對馬江附近的帆船、舢板進行毀滅性的破壞。
8月25日，法海軍陸戰隊一部在羅星塔登陸，奪去三門克虜伯大炮。此後幾天，法艦駛向下遊，逐次轟擊閩江兩岸炮台。由於炮台門對準下遊，不能掉轉炮口回擊從後方攻擊的敵艦，因而全部被毀。這樣，法艦得以魚貫而出，退至馬祖澳（今定海灣）。
馬江戰後，清廷撤銷了張佩綸、張兆棟、何璟、何如璋等人在福建的任職，以左宗棠為欽差大臣督辦福建軍務，以福州將軍穆圖善和漕運總督楊昌浚（改任閩浙總督）為幫辦大臣，閩中防務逐漸恢複。
馬江海戰的慘敗，固然有艦艇“我小彼大，我脆彼堅”1等客觀原因，但主要是清廷妥協求和政策造成的。很明顯，法國利用談判麻痹清政府，以達到突然襲擊的目的；清廷卻一味求和，在軍事上喪失警惕，致使馬江守軍倉促應戰，措手不及。馬尾軍港形勢險要，閩人張茂才就曾評論說：“天下濱海諸省，獨福州海口奇險天生，當事者苟未雨綢繆，雖鐵脅亦難飛波，何至令人直搗而入哉！”2清統治者唯恐有礙和談，竟聽任法艦違犯國際慣例，肆意闖入，進出無阻，沿岸炮台形同虛設。這就無異於把主動權拱手讓給敵人，自己隻有坐待失敗的命運了。其次，前敵將領昏聵畏敵，也是招致馬江戰敗的重要原因之一。張佩綸等明知敵人“有密據要害先發製人之意”，卻借口“不敢事先張皇”，不做認真的應敵準備，甚至將艦上的炮彈也控製起來。張佩綸與何如璋，都是不懂軍事，隻知奉承李鴻章的昏庸官僚。8月23日，當戰雲密布、端倪盡露之際，仍不利用早晨漲潮移轉船身的有利時機，先發製敵，而這點正是孤拔所非常恐懼的。侵略者自供：“如果他們（指福建海軍）於潮水來時進攻，那地位便完全倒轉，提督（指孤拔）所打算可得到好處的所有優勢，都將轉到他們手中去，反而對我們不利。”3戰鬥開始以後，張佩綸竟嚇得神慌意亂，暈倒在地，由隨從扶起逃命。那個“隻圖一己口腹，不顧民生塗炭”1的張兆棟，以及由於有點口才而被張佩綸賞識提拔的艦隊指揮張成，也都先後逃之夭夭。由這樣一群戰前調度無方、臨陣爭相逃命的懦夫庸人指揮福建前線故事，失敗是必然的。此外，北洋、南洋海軍各分畛域，不予支援，對馬江戰局的影響也是很大的。如果當時的北洋、南洋、福建三支海軍能聯合起來，發揮近海作戰的長處，利用法艦遠道而來、補給困難的弱點，並力圍攻，完全有取勝的可能。可是，淮係、湘係軍閥都把自己掌握的艦隊當作鞏固個人權勢的資本，彼此之間經常傾軋摩擦，勢如水火。福建海軍受優勢敵人直接威脅，一再籲請支援，直隸總督李鴻章竟以“北洋輪船皆小，本不足敵法之鐵艦大兵船”，“若一抽調，旅順必不能保”2等等為由，拒絕派艦前往馬江。新任兩江總督曾國荃控製下的南洋海軍也拒不支援，造成福建艦隊孤軍苦戰，全軍覆沒。
馬江海戰雖然失敗了，但是，廣大中國軍民在這次作戰中表現了高度的愛國熱忱，他們誓死抵抗侵略者的英雄氣概，和上層統治階級畏葸投降的可恥行徑，形成了鮮明的對照。