1884年8月23日，中法馬江海戰（又稱閩江口海戰）爆發。當日8時，法軍向清朝閩浙總督發出通牒，但清朝官員竟然對福建水師官兵封鎖訊息，不準請戰官兵“輕舉妄動”，而寄希望於乞求法軍延期進攻。下午13時45分，停泊在馬江（馬尾）水面的法軍8艘軍艦、2艘魚雷艇向福建水師發起攻擊。福建水師對法國軍艦展開英勇還擊，但是由於未作任何軍事準備，加上裝備落後、火力處於劣勢，多數軍艦未及起錨就被法國軍艦擊沉。海戰不到30分鐘，福建水師兵艦11艘（揚武、濟安、飛雲、福星、福勝、建勝、振威、永保、琛航9艦被擊毀，另有伏波、藝新兩艦自沉）以及運輸船多艘沉沒，官兵殉國760人。而法軍僅5人被擊斃，15人受傷。海戰中法軍還摧毀了馬尾造船廠和兩岸炮台。8月26日清政府被迫向法國宣戰，中法戰爭正式宣告爆發。
自此戰火延至中國本土，8月26日，清廷頒發上諭，譴責法國“橫索無名兵費，恣意要求”，“先啟兵端”，令陸路各軍迅速進兵，沿海各地嚴防法軍侵入。這道上諭實際上是對法國侵略者的宣戰書。
10月初，法艦分頭進犯台灣基隆和淡水，劉銘傳鑒於兵力不足，放棄基隆，堅守淡水。法軍在基隆登入後，再犯淡水，一度抵灘上陸，但很快被擊退。法軍占領基隆一隅，無法深入，轉而從10月23日起對台灣實行海上封鎖。1885年初，法軍接連從基隆向台北進攻；法艦騷擾浙江鎮海，截擊由上海往援福建的五艘中國軍艦，在浙江石浦擊沉其中兩艘。3月底，法軍占領澎湖島及漁翁島。鎮海之戰，法艦遭到扼守招寶山炮台的中國軍隊奮勇還擊，孤拔的座艦也被擊中，孤拔身受重傷，6月11日死於澎湖島。
鎮南關大捷中法之間的陸上戰爭仍在中越邊境和越南境內激烈進行。1884年2月，法軍進攻諒山，廣西巡撫潘鼎新不戰而退。十天以後，法軍侵占鎮南關（今友誼關），因兵力不足、補給困難，焚關而去，退至文淵（今越南同登）、諒山，伺機再犯。時老將馮子材受命幫辦廣西關外軍務，馳赴鎮南關整頓部隊，部署戰守。得悉法軍將犯鎮南關，在隘口搶築了一條橫跨東西兩嶺高七尺、長三里、底寬一丈的長牆，牆外深掘塹壕，築成了較完整的防禦陣地。3月23日，盤踞諒山的法軍傾巢出動，撲向鎮南關，24日越牆進犯，馮子材率士卒衝出牆外，激勵將士猛烈搏鬥，終將法軍擊退，遏阻了法軍對中國邊境的窺伺。清軍乘勝追擊，連破文淵、諒山，將法軍逐至郎甲以南，重傷東部法軍統帥尼格里。法軍陷入困境。鎮南關大捷使清軍在中法戰爭中轉敗為勝。法軍戰敗的訊息傳至巴黎後，導致茹費理內閣倒台。
中法雙方議和
法國發動侵華戰爭後，各方面圍繞和戰問題的外交活動和秘密談判幾乎沒有停止過。鎮南關大捷本來使中國在軍事上、外交上都處於有利地位，但清政府在整箇中法戰爭期間，即使在被迫宣戰以後，也擔心“兵連禍結”會激起“民變”、“兵變”，因此始終或明或暗、直接間接地向法國侵略者進行求和活動。李鴻章等人主張“乘勝即收”，把鎮南關大捷當作尋求妥協的絕好機會，建議清政府立即與法國締結和約。1885年2月，海關總稅務司赫德在清政府同意下，派其僚屬英籍中國海關駐倫敦辦事處稅務司金登乾赴巴黎促進中法和議。4月4日，金登乾和法國外交部政務司司長畢樂在巴黎匆促簽訂停戰協定（《巴黎協定書》）。之後，清政府明令批准李福天津《簡明條約》，並下令北越駐軍分期撤退回國；法國解除對台灣和北海的封鎖。中法戰爭至此停止，慈禧太后頒發了停戰詔令。
1885年5月13日，清政府任命李鴻章為談判代表，與法國政府代表、駐華公使巴德諾在天津開始談判中法正式條約。6月9日，在天津簽訂《中法會訂越南條約》，即《越南條款》或《中法新約》，又稱《李巴條約》，共十款，主要內容是：①清政府承認法國對越南的保護權，承認法國與越南訂立的條約；②中越陸路交界開放貿易，中國邊界內開闢兩個通商口岸，“所運貨物，進出雲南、廣西邊界應納各稅，照現在通商稅則較減”；③日後中國修築鐵路，“應向法國業者之人商辦”；④此約簽字後六個月內，中法兩國派員到中越邊界“會同勘定界限”；⑤法軍退出台灣、澎湖。11月28日，此條約在北京交換批准。
中國在這次反侵略戰爭中，本來有可能取得最後勝利，只是由於清統治者的懦弱、妥協，勝利的成果才被葬送。1886～1888年，清政府又被迫與法國簽訂了《中法越南邊界通商章程》、《中法界務條約》、《中法續議商務專約》等一系列不平等條約，使法國又得到很多權益。中國西南門戶洞開，法國侵略勢力以印度支那為基地，長驅直入雲南、廣西和廣州灣，並使之一度變成法國的勢力範圍。
