山西、北宁之败后，清廷发生了“甲申易枢”事件，慈禧太后以军事失败为由将奕诉为首的军机五大臣统统逐出军机处，另以礼亲王世铎为领班大臣，组成新的军机处，又命奕勖主持总理衙门，谕令醇亲王奕最会同商办军机要政。这样，军机处就完全掌握在慈禧心腹手中。同时，清廷将徐延旭、唐炯等革职查办，以署湖南巡抚潘鼎新为广西巡抚，以贵州巡抚张凯嵩为云南巡抚，主持前线军务。在整军备战的同时，清政府并没有放弃和平谈判的努力，为此，以李风苞接替主战的曾纪泽为驻法公使，为和谈铺平道路。四月，李鸿章与法国海军中校福禄诺在天津签订了《中法简明条约>，承认法国占有全部越南。
马尾海战
6月23日，法军900人在陆军中校杜森尼率领下北上，行抵北黎（今北丽）时，法军炮击清军阵地，被守军击退。法国政府趁机借口“北黎冲突”扩大事端，要求清军撤出北圻，并索要巨额赔款。清廷立即严令沿海各省“静以待之”，但不得先发开衅，实行消极防御；外交上则以两江总督曾国荃为全权代表，与法国公使巴德诺在上海举行谈判。
五月七日起，法军八艘军舰在海军中将孤拔统率下闯入闽江口，进泊马尾港（福建海军和福州船政局均在此港）。负责福建军务的钦差会办福建海疆事宜大臣张佩纶、闽浙总督何璟、福建船政大臣何如璋等居然给敌军以友好款待，下令严禁清军开炮攻击。法规人马尾后，日夜监视港内的福建水师，不许其移动，声盲动则开炮。
六月中旬，法海军少将利士比率3艘军舰炮击台湾基隆港，企图抢夺当地煤矿，被督办台湾军务的刘铭传指挥下的清军击退。此后，法国向清政府发出最后通牒，要求清廷为北黎事件赔款8000万法郎。总理衙门拒绝了法国无理要求，并中止了两国在上海的谈判，法署使谢满禄遂下旗出京。同时，清朝驻法公使李风苞也离开巴黎，两国外交关系破裂。
清廷随后令沿海沿江各省严行戒备，增强马江一带的军事力量，但并未解除不得主动攻敌的禁令。与此同时，法军决定在马尾军港发起进攻。8月23日上午，法国驻福州副领事将当天开战的决定通知清方，而何璟、何如璋、张佩纶等却不能当机立断，直至战机紧迫才匆忙下令备战。下午，法舰趁落潮之机发动攻击。福建海军仓促应战，处境极为不利。有的军舰朱及起锚就被击沉，有的起火焚烧，海军官兵奋勇还击，战斗进行半小时后，福建水师十一艘舰艇全被击沉，将士伤亡700余人，福建海军全军覆没。法军只有两艘鱼雷艇遭到重创，死伤仅30余人。翌日，法舰又轰毁了马尾造船厂。随后驶向下游，逐个轰击闽江两岸炮台，两岸炮台由于只能向下游一方发射，结果全部被毁。法舰出江口后退至马祖澳（今定海湾）。
马尾海战后，清廷于8月26日对法国宣战，并确定了沿海防御、陆路****的战略方针，同时撤换张佩纶、何如璋等福建前线大吏，另以左宗棠为钦差大臣督办福建军务。法国鉴于与英美列强间的矛盾，没有对清廷宣战，但决定海路夺取台湾北部，陆路进攻谅山，迫使清政府屈服。
9月30日，孤拔率5艘军舰到达台湾基隆海面。翌日，向基隆守军发动进攻。当时，刘铭传闻淡水（今台湾新竹）正遭法规攻击，形势严重，率主力往援，致使法军轻易便占领了基隆。
清军在淡水共9个营，守将孙开华进行了积极严密的布防。10月2日，清军率先开炮，双方展开激烈的炮战。10月8日，法军在基隆部队增援下利用炮火掩护于北岸海滩登陆，扑向清军炮台，当逼近丛林时，遭清军围歼，法军大溃，被歼百余人，其余逃回海上，经过此役，侵略军再也不敢贸然进犯淡水。
10月23日，法国宣布对台湾实行封锁。为此，清政府从南洋海军中抽出5艘军舰，由提督衔总兵吴安康统领，自1885年1月18日南下援台。2月12日，援台舰队与孤拔所率7艘法舰在浙江石浦洋面遭遇。吴安康不及开战即率队逃跑。法规追踪而来，用水雷将逃匿于石浦港中的“澄庆”、“驭远”两舰击沉。随即北犯镇海，以消灭避于该处的另三艘清舰。光绪十一年（1885年）正月，法舰两次进犯招宝山都被清军击退。以后，法军又多进行夜袭和鱼雷攻击，均告失败。孤拔被迫率舰队退踞澎湖，不久即死在那里。
第二次北圻之战
在北圻地区，清军决定两路****，东线进攻谅山、太原；西线进攻宣光、永祥；两军会师后合取北宁、河内。法军由波里也接替米乐为远征军总司令，决定在西线坚守宣光、兴化等地，东线力取谅山。
东线清军在广西巡抚潘鼎新指挥下顺利进占郎甲、船头（今陆岸）后，即采取消极防御、分口把守的方针，滞留于谅山一带，致使丧失攻敌之良机，使法军得以从容结集兵力。结果在法军****下，郎甲、船头失守，清军撤回谷松。12月中旬，法军主力7000余人从船头出发猛扑广西边境，谷松、委坡（谅山南35里处）相继陷落，潘鼎新率部连夜逃离谅山入关，法军未放一枪