伊藤博文：可暫時歸日本管理。
李鴻章：三地均為險要之所，如停戰期滿議和不成，日本先行占據，豈不是反客為主？
伊藤博文：停戰期滿，和約簽訂，日軍馬上撤離。
李鴻章：中日兩國一衣帶水，貴國所定條款未免欺人太甚，是否還有其他解決辦法？
伊藤博文：別的辦法我們還沒想到！現在兩國相爭，中國忽然要求停戰，對日軍士氣大有妨礙，所以要先占據險要之地作為抵押，才不會吃虧。
李鴻章：我乃直隸總督，三地均歸我管轄。伊藤先生設身處地想想，我怎麼會答應？
伊藤博文：中堂為貴國考慮，要求停戰；我也從本國利益出發，只有此法可行！
在抵押三地問題上，李鴻章堅決不肯讓步。雙方談判陷入僵局。李鴻章轉而提出先不討論停戰條件，雙方應直接切入和約談判。由于日本根本不想真正議和，一時拿不出和約草案，雙方商定三天後繼續談判。
這次會談結束前，李鴻章對伊藤博文說：“希望議和條款不要像停戰條件那樣苛刻。貴大臣應顧全大局，所擬和約應體諒本大臣力所能及之處。”伊藤博文弦外有音地說：“本大臣也願顧全大局，以有益于兩國長遠利益，只是不清楚貴大臣以為如何！”
會談結束後，李鴻章立即給總理衙門發去電報，表示日本以三地為抵押的要求堅決不能答應；非但如此，還要在大沽、天津、山海關一帶嚴加戒備。
三天後的3月24日下午，李鴻章與伊藤博文舉行第三次會談。
伊藤博文一改往日的彬彬有禮，凶相畢露地提出：李鴻章必須無條件接受二人所訂和約，不經清廷批准就立即生效，否則戰爭會繼續升級。李鴻章道：“此事關系重大，希望您考慮到我權力有限，力所能及的可當場應允，難以實行的必須要由中國皇帝作出裁決。”說罷李鴻章向伊藤博文索要和約文本。
李鴻章：美國前總統格蘭特游曆中國時曾對我言及，不可輕言戰事。我一直將這句話作為座右銘。此次與日本國開戰，貴大臣難道不知這並非我本意麼？
伊藤博文：戰爭確實勞民傷財，然兩國乃為形勢所逼，不得已而開戰。
李鴻章：戰爭乃不仁之舉。我現在年紀大了，不忍再看殺人的場面了。貴大臣才是年富力強，雄心勃勃。
伊藤博文：戰爭開始時，議和條款極為簡單，可惜貴國並不同意。譬如人走路，相距幾里路，不會有沖突，現在只有幾百米，回頭就難了。
李鴻章：少走幾百米不行嗎？縱然你再走幾千里，難道能將中國盡行占領？
伊藤博文：我國軍隊現正在攻打台灣，不知台灣民情如何？
李鴻章：貴國不願議和的真正目的可能就在于此。然貴國出兵台灣，恐怕英國人不會善罷甘休。
伊藤博文：此事有損于中國，未必有損于英國。
李鴻章：別忘了，台灣與香港相鄰。
伊藤博文：兩國相爭，無損第三國利益。
李鴻章：聽說英國不願他人有盤踞台灣之意。
伊藤博文：貴國如將台灣送給別國，別國必將笑納。
李鴻章：台灣是中國的一個行省，決不能送與他國。
這次會談基本沒有涉及實質性的條約內容。會談結束後，李鴻章乘馬車返回住處。行至賓館時，忽有一人從人群中跳出，朝李鴻章開槍射擊。子彈擊碎左側眼鏡片後傷及李鴻章左眼下顴骨，血流不止。李鴻章當即暈厥。此事發生後日本方面陷入被動。迫于國際壓力，日本宣布無條件停戰。李鴻章身受一顆子彈，換得了三周的停戰協定。
李鴻章並未進行手術治療，而是抓緊時間同伊藤博文磋商議和條件。
伊藤博文：停戰期限短促，和議條款應迅速簽訂。我已經准備好條款節本，中堂大人看後可表態同意或不同意。
李鴻章：不准分辯了麼？
伊藤博文：只管辯論，但不能減少。
李鴻章：第一款提出軍費賠償白銀二億兩，為數巨大，不能承擔。
伊藤博文：減到此數目已不能再減。戰爭再打下去，數額將更多。
李鴻章：借款利息太重，此數目中方絕對無力承擔，還請再減一些。
伊藤博文：借債還款是中國人自己的事！
談判進入僵局。李鴻章只好轉入割地問題。
李鴻章：泰西各國交兵，未有將占據之所盡行割讓的先例。
伊藤博文：西方的慣例對日本無效。
李鴻章：台灣全島日軍還未侵占，為何強行割讓？
伊藤博文：這是彼此商讓之事，無論兵力到與不到！
李鴻章：我不肯讓，又將如何？
伊藤博文：如果一定限于兵力所到之處，日軍已占山東及東北各省，你們能全行割讓麼？況且，中國吉林、黑龍江已割讓俄國，台灣問題可援引此例。
李鴻章：讓與俄國多為不毛之地，人煙稀少；台灣已立行省，不能相比。
伊藤博文：尺寸之土，均為國家社稷，哪有荒涼與繁盛的區別？
李鴻章：總之，二萬萬賠款數目太大，營口請貴軍退出，台灣亦不必再提。
伊藤博文：不能照辦，就算駁回。
李鴻章：不許反駁了麼？
伊藤博文：你只管駁我，但條件不能稍有改變。日軍已在廣島准備補給船六十余艘，運輸量為兩萬噸。兵糧均已備齊，只等停戰協定到期。
李鴻章：賠款還需再減五千萬兩，台灣不能相讓！
伊藤博文：這樣，我們立即出兵台灣！
朝中幾番爭議，最後，李鴻章得到光緒帝批示：賠款盡量減少；允許割台灣一半地方；牛莊、營口盡力爭取。4月15日，李鴻章與伊藤博文進行了最後一輪談判，在遼東割地劃界、賠款利息及占地軍費上進行了局部的改動。
1895年4月17日，李鴻章與伊藤博文代表中日雙方在馬關春帆樓簽署《馬關條約》。
《馬關條約》簽訂的消息傳回國內，舉國憤慨，朝野沸騰。李鴻章父子一時成為民族罪人。即使對李鴻章中槍一事，民間亦謠言四起。甚至有人向光緒稟報：“今道路傳言，云有見李鴻章者，談笑自如，依然故態，面上並無一點傷痕。然則非真中槍也，恐人議與倭通，故假捏之耳。”