李鴻章沒有想到日方會提出如此苛刻的條件，即時抗議日方的無理要求。雙方僵持己見沒有結(jié)果，李鴻章要求三日猶豫時間，當(dāng)日會談結(jié)束。

3月24日第三輪和談會議。李鴻章決定暫時回避休戰(zhàn)議題，要求直接進入媾和交涉，請日方開示和平條約案。伊藤表示倘若中止休戰(zhàn)條件案，以后將不再協(xié)議。雙方?jīng)Q定翌日轉(zhuǎn)入媾和談判議程。

可是就在當(dāng)日發(fā)生了一件震驚各國的大事件，李鴻章在返回驛館的途中，遭到自由黨系的青年小山豐太郎的暗殺襲擊，手槍子彈擊中李鴻章左眼下面頰。會談期間，由于日本警察正在鎮(zhèn)壓國內(nèi)的反政府運動，放松了對使節(jié)團的安全保障，使得小山刺殺行動得手。小山作案動機代表了部分日本激進分子的立場，主張日本在戰(zhàn)爭戰(zhàn)果尚不足夠的狀況下，過早與清國講和對日本極為不利。如果現(xiàn)在就將和平拱手讓予清國，就會養(yǎng)虎為患，大清帝國早晚會再度反目，故用暗殺李鴻章的手段阻止兩國的和談。小山的動機雖然屬于個人行為，卻符合相當(dāng)多日本人的“恐清心態(tài)”。高齡的李鴻章作為大國特使，身赴敵地媾和談判，不但沒有受到相當(dāng)?shù)谋Ｗo禮遇，反而遭到勝利國一方的殺害行為，嚴重違反了萬國公法條例。深受震驚的日本天皇和政府內(nèi)閣，唯恐被國際社會指責(zé)為卑怯狹隘、喪失文明的野蠻國家。

暗殺事件的無禮待遇在國際社會引起軒然大波，協(xié)調(diào)和談的美國公使表示：“歐美各國對事件的感覺壞到了極點，向日本政府提出忠告，應(yīng)該立即同意李鴻章提出的休戰(zhàn)請求。”俄國公使揚言：“本事件的發(fā)生，清國完全有理由請求列強干涉和幫助?！边B日來日本全國民眾對日本人的國權(quán)主義恐怖行為表示憤慨和憂慮，媾和使團收到大量來自日本國各地的慰問信、電報、慰問品，引接寺門前集聚眾多的慰問群眾。3月27日，天皇要求伊藤立即允諾休戰(zhàn)，并簽署了無條件休戰(zhàn)敕令。28日李經(jīng)芳代表在春帆樓與雙方簽署了日清休戰(zhàn)條約。但是日本堅持把臺灣和澎湖列島排除于停戰(zhàn)地域之外，確保媾和談判進程的籌碼。

4月1日第四輪和談會議。陸奧外相向清國代表開示媾和條約案，翌日病榻上的李鴻章對日方的和平條約中割地賠款案提出詳細反論文書，采用拖延戰(zhàn)術(shù)給北京政府更多的商討時間。朝廷上光緒帝和各大臣間意見不能統(tǒng)一，三國公使的調(diào)停也無法進行。伊藤約見李經(jīng)芳，強調(diào)若出現(xiàn)談判破裂的情況，征清大總督將率大軍出兵清國，要求盡快答復(fù)日方提出的要求。

4月10日第五輪和談會議。會談在伊藤和李鴻章兩人之間進行（陸奧患流感缺席），病榻上的李鴻章強硬反對日本關(guān)于割讓臺灣、遼東半島、2億5千萬兩戰(zhàn)費賠償金的要求。伊藤提示在廣島的60艘送兵船正在整裝待發(fā)，昨夜至今晨已經(jīng)有20艘通過下關(guān)海峽，脅迫李鴻章13日前給予答復(fù)，李回答14日午后4時答復(fù)。此間，李鴻章每日給總理衙門發(fā)回大量電文報告會談進展情況，往來的電報均被日方截獲破譯。伊藤完全掌握了清國決意回避談判破裂局面的底線，進而采取了更加強硬的立場。

4月15日第六輪和談會議。11日、12日、13日間，李鴻章和伊藤在會議外頻繁傳遞文書繼續(xù)交涉。15日的第六輪會議持續(xù)進行了5個小時，李鴻章堅持要求緩和賠償條件，請求伊藤給老朋友留面子，伊藤仍然沒有做出讓步。李鴻章連發(fā)密電奏請朝廷，光緒皇帝同意簽約，下達“即遵前旨與之定約”的命令。無可奈何的李鴻章只能屈負清國天下之罵名，答應(yīng)伊藤翌日簽署條約。退出會談室時，李鴻章面對伊藤扔下一句“沒有想到閣下是這樣嚴酷執(zhí)拗之人”，憤然離去。

4月16日,內(nèi)閣書記官長伊東、外務(wù)大臣秘書官中田敬義和清國參贊官羅豐祿、伍廷芳，共同起草核對媾和條約的日文、中文、英文文案。4月17日上午10時召開第七輪和談會議，雙方在講和條約書、條約誤解防止議定書、威海衛(wèi)擔(dān)保占領(lǐng)及日軍駐在數(shù)量、占領(lǐng)費用負擔(dān)別約、休戰(zhàn)延期至5月8日兩國皇帝條約批準期限等文書上簽字，日清媾和條約即日成立。預(yù)定兩國皇帝批準書的交換時間為5月8日，李鴻章請求休戰(zhàn)期限從17日延至21日，休戰(zhàn)同時適用于臺灣和澎湖列島。上午11時40分簽字調(diào)印式結(jié)束，國際法上清日戰(zhàn)爭終結(jié)。條約簽訂的當(dāng)日午后，李鴻章的清國使節(jié)團速速離開了馬關(guān)歸國。