日本陆军占领平壤、海军取得黄海制海权后，便决定入侵我国的辽东半岛。10月24日，日军在朝鲜义州强渡鸭绿江，猛攻虎山。清军顽强抵抗。激战6小时后，虎山最终被日军占领。26日，日军占领重镇九，并分兵进占安东、凤凰城。清军的鸭绿江防线，3天内就被日军突破。此后，日军第l军分东西两路进犯，占令长甸、宽甸、岫岩、海城，进逼沈阳。与此同时，日军第2军第1师团在日海军掩护下，分三批在辽东半岛东岸花园口登陆，直抄袭旅顺、大连后路。
11月5日，日军猛攻金州。6日，清军战败，退回旅顺，金州遂失陷。7日，日本陆海军互相配合，向大连发起进攻。由于大连守将赵怀业已于6日逃往旅顺，兵勇溃散，日军未受抵抗便占领了大连，缴获清军大炮120多门，炮弹246万多发，子弹3200多万发以及大量军用物资。当天，日军混成第12旅团也在花园口登陆完毕。
日军在大连休整10天，于11月18日向旅顺发起进攻。21日，日军主力猛攻可以瞰制各炮台的椅子山炮台。22日，椅子山炮台和其它炮台相继被日军攻破，守军溃散，号称“固若金汤”的旅顺军港失陷。至此，辽东半岛被日军全部占领。
日军在占领辽东半岛过程中，烧杀抢掠，无恶不作。更令人发指的是，日军制造了惨绝人寰的旅顺惨案。11月21日，日军侵入旅顺后，兽性大发，竟借口为在攻城战中死去的官兵“复仇”和捕杀躲藏在城内的清军士兵，使用各种极其残忍的手段，对手无寸铁的旅顺居民进行一连4天的血腥大*。旅顺居民2万多人惨遭杀害，仅有36人因被驱使掩埋尸体才幸存下来。
黄海海战后，北洋海军在旅顺整修。1*4年10月18日，北洋海军又移师威海卫。日军占领旅顺后不久，日军向山东半岛进犯，用海陆军夹攻威海卫，妄图一举摧毁北洋舰队。1*5年月20日，日军出动2万人，兵分两路，一路佯攻登州以迷惑清军，主力则在25艘军舰护送下陆续在荣成湾成山头登陆，占领了荣成县。25日，日军分南北两路西犯威海卫。南帮炮台和北帮炮台被日军攻陷。北洋舰队在港东口已无立足之地，被迫移至西口。至此，威海卫陆上的据点全落敌手，北洋舰队和刘公岛陷入重围。2月3日，日本舰队倾巢进犯，轮番向刘公岛、日岛及停泊的北洋海军炮击。日军连续几天的强攻和偷袭，使北洋舰队受到重创，遭受很大损失。“定远”舰中雷受重伤，不久自毁；“来远”、“威远”等舰被日鱼雷艇袭沉。
2月7日晨7时，日军对北洋舰队发起总攻，炮声轰鸣，硝烟蔽海，战斗异常激烈。清海陆守军经过10余天艰苦的鏖战，伤亡过重。随着战势日益险恶，在北洋舰队服役的外国海员伙同部分中国*将领煽动兵变，逼迫丁汝昌投降。11日，丁汝昌接到密报，得知已不可能从陆路得到增援，便命令各舰突围。但外国海员和一些准备投降的将领坚决反对。
丁汝昌在绝望中自杀殉国。在此前后自杀的将领，还有威海守将戴宗骞“定远”舰管带刘步蟾、刘公岛北洋护军统领张文宣、“镇远”舰管带杨用霖等人。12日，营务处道员刘昶炳等人盗用丁汝昌名义，起草乞降书，向日本舰队投降。16日，刘昶炳代表清军在投降条约上签字，交出威海卫港内北洋舰队全部残余舰只，以及刘公岛、日岛等各炮台所有军械弹药。17日，日本联合舰队正式占领威海卫。清政府耗费无数钱财，苦心营办的一支空前强大的近代化的北洋舰队，就这样彻底覆灭了。
1*5年3月19日，清政府任命李鸿章为全权大臣前往日本马关，与日本全权代表、总理大臣伊藤博文议和。经过近1个月的谈判交涉，在日本帝国主义的高压下，李鸿章被迫与日本签订了屈辱的《马关条约》，赔偿日本军费库平银2亿两，并将台湾全岛及所有附属各岛屿、澎湖列岛割让给日本。从此，台湾变成了日本的殖民地，直到1945年台湾回到祖国的怀抱。
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