日本聯合艦隊在仁川折戟沉沙，司令官伊東佑亨以下兩千余人日本海軍官兵陣亡，超過六千余港口后勤和運輸船隊的日軍士兵陣亡，第二軍傷亡上千人，仁川港一片廢墟，超過12000噸軍事物資被毀，直接經濟損失超過一千萬英鎊。
日本第二軍司令官大山巖大將于當天便給佐世保大本營發去了電報，通報了事情經過。
日本大本營聞報后震驚無比，總參謀長有棲川宮熾仁親王（以下簡稱宮熾仁）暴跳如雷，大罵伊東佑亨誤他。不過在得知伊東佑亨已經自裁后，他還是惋惜的嘆口氣。
然而，接下來的爛攤子怎么處理？宮熾仁想到日本海軍主力被滅，仁川的補給物資盡皆被毀，第二軍登陸遼東半島計劃擱淺不說，剩余口糧不足兩天，第二軍將面臨生死存亡。
宮熾仁決定立即從佐世保調集各種輪船、運兵船六十余艘，火速開往仁川，將大山巖的第二軍接回國。
海軍沒了，日本對華戰爭的補給線路處于北洋水師的暴露式攻擊威脅下，不可能再支撐陸軍發動侵華戰爭了。因此宮熾仁決定對華戰爭進入戰略防御階段，同時電令在北京的談判代表小村壽太郎立即跟清帝國和談，并先行停戰以便盡量爭取時間將日軍全面撤出清帝國。
幾天后，隨著仁川之戰的消息在全世界開始廣泛流出，盡管伊藤博文內閣極力控制輿論消息報道，否認事實稱有待進一步核實，打算穩定民眾。但是消息還是在國內蔓延開，民眾無比的恐慌，叫停戰爭的呼聲一浪高過一浪。
11月8日，明治天皇召見宮熾仁親王，當面嚴厲斥責他一番。然而，事實已經無法改變，敗局已定，唯一可以做到的便是趁著陸軍還有優勢的情況下趕緊結束戰爭。
9日開始，受中日戰爭影響，各國對華股票開始上漲，本來撤走的對華資金開始回流。反而日本在英國發行的國債急劇下跌，各國商人們結束在日本的投資，紛紛拋售股票兌現資金后撤離日本。
10日，日本東京證券交易所股票大跌，當日跌幅超過30，第二天狂跌55，日本股市動蕩。三天后外資全部撤走，日本股民損失超過1億1千萬日元，約合一千多萬英鎊，大量股票上市公司倒閉，無數人負債累累選擇跳樓自殺，國內一片動蕩。
15日，伊藤博文內閣緊急出臺救市政策，將日本從英國發行的五千萬英鎊國債拔出一千萬英鎊來補充股市，填補外資撤走留下的真空區，試圖穩定社會。
然而，受戰爭影響，當天日本國債在英國倫敦證券交易所暴跌，英國人紛紛拋售日本債券，無人敢領。17日，消息傳到東京，日本股市當日即告崩盤。日本政府一千萬英鎊救市計劃泡湯，錢全部打了水漂。
日本戰前因明治維新后的經濟發展很不錯，因此列強們看好日本而不看好清帝國，所以才會有英國購買5000萬英鎊日本國債出現。結果此刻日本東京股災造成悄無聲息的損失超過2000多萬英鎊，加上戰爭消耗，近4000萬英鎊已經打了水漂，英國人顯然恐慌，紛紛拋售日本國債也就不足為奇了。
18日，明治天皇召開御前會議，痛批伊藤博文內閣無能。伊藤博文受到朝野上下一片指責，第二天提交辭職信給明治天皇，被迫辭職。
20日，明治天皇任命樞密院議長黑田清隆代理首相重新組閣，他有兩個任務。一是立即結束日清戰爭，二是穩住國民情緒，盡量拉回國際投資，挽救日本經濟。
黑田清隆一方面照會清帝國駐日公使請求停戰和談，另一方面緊急聯絡英國駐日公使，請求英國幫忙調停，盡快結束這場戰爭。
英帝國方面也覺得有必要叫停清日戰爭，此時日本海軍全滅，戰爭已經輸了一大半。加上國際社會拋棄日本，日本股市崩盤市場動蕩，經濟危機重創日本。
經濟面臨崩潰邊緣，如果再打下去日本脆弱的財政根本無力償還英國的貸款。為了確保這筆貸款能夠連本帶利的拿回來，英國方面于是出面調停。
清帝國方面主戰派這時又占了上風，以日本政府沒有信用可言為由拒絕相信他們。實則是他們不想看到李鴻章的北洋水師取得大勝讓他獨占功勞，因此希望趁機在陸上發動反擊收復失地，拿回面子然后再議和。
此時，日本陸軍第一軍已經得知日本海軍覆滅，日本大本營嚴令第一軍司令山縣有朋大將迅速退兵回國。
大本營考慮到沒有海軍可用，海上補給成問題，而朝鮮一窮二白，沒有相應的軍事工業輔助日本陸軍鎮守，因此才決定連朝鮮都放棄。
但山縣有朋第一次攻入中國，興頭正高，海軍戰敗并不能打消他的瘋狂念頭。他見清帝國陸軍不堪一擊，又感到大本營太過懦弱連朝鮮都想放棄，因此不服氣的他決心一口氣打到北京去。
山縣有朋決心先進攻奉天，那里是清帝國的發源地，一旦打下奉天，清帝國勢必被逼就范。然而，此時日本國內已經亂成一團，反戰呼聲高漲，伊藤博文內閣已經倒臺，日本急于求和，豈能讓山縣有朋胡來？
況且，日本海上已經無法給陸軍補給了，山縣有朋的第一軍若是再攻擊奉天，戰線太長，顯然等于白白去送死。
日本大本營已經被海軍全滅嚇破了膽，因此不理會山縣有朋的任何理由，兩天內連發十三道命令敦促山縣有朋迅速撤軍，但他不聽。于是宮熾仁親王下第十四次命令時，逶迤天皇名義直接罷免了他的司令職務，對外稱讓山縣有朋回國養病。
很快，山縣有朋迫于壓力只好奉召回國養病。但是將在外軍令有所不受，臨走前他卻是下令第一軍進攻海城。
11月25日，日軍第一軍第三師團開始進攻海城。守備海城的清軍共計二十四營，分屬于盛京將軍麾下練軍，但缺編嚴重，不足四千人。而且，精銳都被盛京將軍依克唐阿調往摩天嶺一線了，剩下的這批練軍戰斗力有限，且多為平壤一路敗回來的淮軍和湘軍舊部。此時李鴻章被剝奪了陸軍指揮權利，因此他們很是不配合。
雙方激戰不到一天兩夜，淮軍恪字營主將李恪故意損壞炮臺火炮，然后稱炮臺已毀再無堅守價值，率先逃跑。
連鎖效應下，海城外圍防線全線潰敗，次日凌晨日軍攻克海城，清軍退守遼陽。
海城失陷后，日軍北窺遼陽、奉天，西窺牛莊、營口，錦州、寧遠諸城危殆，大局攸關。清政府大驚連降諭旨，命令宋慶率軍迎戰。
11月30日，宋慶率部向海城北面的甘泉鎮集結，意圖堵截日軍北上進攻遼陽進而進攻奉天的企圖。同時，聶士成所部出古城子，阻止日軍西進營口企圖，并試圖跟宋慶兩面合擊海城日軍。
12月1日，盛京將軍依克唐阿聯合吉林將軍長順率領盛吉八旗兵、綠營兵42營共計三萬余主力南下，拼了命也得保住奉天。
清軍意圖在海城同日本第一軍展開決戰，但清軍移動速度太慢，日本第一軍不會傻得等到清軍集合完畢再決戰，因此先發制人。
12月2日，清日雙方爆發了陸戰以來最大規模的遼陽、海城大戰，史稱遼海會戰。雙方投入總兵力五萬余人，激戰17天后，清軍宋慶和聶士成兩部因援軍來到太遲而最先被日軍擊潰，依克唐阿和長順主力趕到后試圖穩住遼陽戰局，但是未能判斷清楚日軍主攻方向，貽誤戰機。
22日，日軍從弓長嶺一帶突襲清軍側翼成功，致使清軍在遼陽南部防線失守，并于23日夜丟了遼陽。
清軍各部敗軍盡數退守奉天，日本大本營沒有想到哀兵必勝，第一軍竟然能夠取得如此大戰果，于是默許了第一軍行動。因為這樣可以給在北京談判的小村壽太郎撐腰，盡量挽回日本帝國損失。
清廷震驚，慈禧下懿旨要求立即和談不能丟了奉天。光緒為首的主戰派此時搖擺不定，迫于后黨壓力于是答應談判。