自此战火延至中国本土，8月26日，清廷颁发上谕，谴责法国“横索无名兵费，恣意要求”,“先启兵端”,令陆路各军迅速进兵，沿海各地严防法军侵入。这道上谕实际上是对法国侵略者的宣战书。
　　
　　10月初，法舰分头进犯台湾基隆和淡水，刘铭传鉴于兵力不足，放弃基隆，坚守淡水。法军在基隆登陆后，再犯淡水，一度抵滩上陆，但很快被击退。法军占领基隆一隅，无法深入，转而从10月23日起对台湾实行海上封锁。1885年初，法军接连从基隆向台北进攻；法舰骚扰浙江镇海，截击由上海往援福建的五艘中国军舰，在浙江石浦击沉其中两艘。3月底，法军占领澎湖岛及渔翁岛。镇海之战，法舰遭到扼守招宝山炮台的中国军队奋勇还击，孤拔的座舰也被击中，孤拔身受重伤，6月11日死于澎湖岛。
　　
　　镇南关大捷中法之间的陆上战争仍在中越边境和越南境内激烈进行。1884年2月，法军进攻谅山，广西巡抚潘鼎新不战而退。十天以后，法军侵占镇南关（今友谊关），因兵力不足、补给困难，焚关而去，退至文渊（今越南同登）、谅山，伺机再犯。时老将冯子材受命帮办广西关外军务，驰赴镇南关整顿部队，部署战守。得悉法军将犯镇南关，在隘口抢筑了一条横跨东西两岭高七尺、长三里、底宽一丈的长墙，墙外深掘堑壕，筑成了较完整的防御阵地。3月23日，盘踞谅山的法军倾巢出动，扑向镇南关，24日越墙进犯，冯子材率士卒冲出墙外，激励将士猛烈搏斗，终将法军击退，遏阻了法军对中国边境的窥伺。清军乘胜追击，连破文渊、谅山，将法军逐至郎甲以南，重伤东部法军统帅尼格里。法军陷入困境。镇南关大捷使清军在中法战争中转败为胜。法军战败的消息传至巴黎后，导致茹费理内阁倒台。
　　
　　中法双方议和
　　
　　法国发动侵华战争后，各方面围绕和战问题的外交活动和秘密谈判几乎没有停止过。镇南关大捷本来使中国在军事上、外交上都处于有利地位，但清政府在整个中法战争期间，即使在被迫宣战以后，也担心“兵连祸结”会激起“民变”、“兵变”,因此始终或明或暗、直接间接地向法国侵略者进行求和活动。李鸿章等人主张“乘胜即收”,把镇南关大捷当作寻求妥协的绝好机会，建议清政府立即与法国缔结和约。1885年2月，海关总税务司赫德在清政府同意下，派其僚属英籍中国海关驻伦敦办事处税务司金登干赴巴黎促进中法和议。4月4日，金登干和法国外交部政务司司长毕乐在巴黎匆促签订停战协定（《巴黎协定书》）。之后，清政府明令批准李福天津《简明条约》，并下令北越驻军分期撤退回国；法国解除对台湾和北海的封锁。中法战争至此停止，慈禧太后颁发了停战诏令。
　　
　　1885年5月13日，清政府任命李鸿章为谈判代表，与法国政府代表、驻华公使巴德诺在天津开始谈判中法正式条约。6月9日，在天津签订《中法会订越南条约》，即《越南条款》或《中法新约》，又称《李巴条约》，共十款，主要内容是：①清政府承认法国对越南的保护权，承认法国与越南订立的条约；②中越陆路交界开放贸易，中国边界内开辟两个通商口岸，“所运货物，进出云南、广西边界应纳各税，照现在通商税则较减”;③日后中国修筑铁路，“应向法国业者之人商办”;④此约签字后六个月内，中法两国派员到中越边界“会同勘定界限”;⑤法军退出台湾、澎湖。11月28日，此条约在北京交换批准。
　　
　　中国在这次反侵略战争中，本来有可能取得最后胜利，只是由于清统治者的懦弱、妥协，胜利的成果才被葬送。1886~1888年，清政府又被迫与法国签订了《中法越南边界通商章程》、《中法界务条约》、《中法续议商务专约》等一系列不平等条约，使法国又得到很多权益。中国西南门户洞开，法国侵略势力以印度支那为基地，长驱直入云南、广西和广州湾，并使之一度变成法国的势力范围。

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