可惜的是，李鸿章进一步陷入畏惧妥协之境地，积极寻求西方列强出面调停，想尽快结束战争。此外，由于李鸿章视北洋舰队为私人资本，对于这次海战损船较多，他大为愤怒，再次强调“保船”方针，使得丁汝昌不敢再战，致使日本海军基本上掌握了黄海制海权，对以后战争进程及北洋舰队的全军覆没产生了重大影响。
黄海海战后，日军战时大本营为了首先实施侵入辽东半岛的作战计划，令第一军尽快打过鸭绿江，入侵辽宁，威胁沈阳，以牵制正面清军，并掩护由第一师团和第十二混成旅组成的第二军于辽东半岛进行登陆作战；而清军方面，为了阻止日军向中国本土进攻，已由海守陆攻转变为全面防御。针对当时敌我态势，李鸿章提出了所谓的“单纯防御作战”方针。而光绪皇帝，虽抱负很大，但他既动员不了全国力量，又受到慈禧的牵制，难有所作为，因此，清政府采取了李鸿章提出的单纯防御作战方针。但即使采取这一方针，由于未弄清楚日军主攻方向，对敌人重点进攻的辽东半岛非未加强防御力量，反而不断把守军调赴他处，这就给日军在这里登陆提供了有利条件。1894年10月24日，日军第一军首先在鸭绿江发起进攻。同一天，第二军在日本海军护航下，没有受到北洋舰队的任何阻拦，也开始顺利地在花园口登陆。
10月底，当登陆日军缓慢向前推进之际，丁汝昌率舰队由威海抵达旅顺，但未敢前往日军登陆地点进行任何必要的袭击。11月7日，登陆日军因驻守大连清军溃逃而不费一枪一弹便占领了大连湾。同一天，丁汝昌也率舰队返回威海。后由于受到李鸿章训斥，11月12日下午，率舰队开赴旅顺，稍事游弋，于13日晚即离开旅顺折回威海。22日，旅顺即被日军攻占。此后不到一个月，日军即攻占了辽东半岛大部分要地，为进行直隶平原决战，夺取了前进阵地。
（3）威海卫失守与北洋海军覆没
日军在攻占旅大之后，准备进行威海卫战役，但由于威海卫军港正面设防十分坚固，不易攻取，于是决定选择清军防御薄弱的荣成湾一带登陆，从侧后夺取威海卫。而清军方面，因辽东半岛溃败，清廷责怪李鸿章救援不力，下诏将其革职留任，命他亲赴大沽、北塘等处巡视、布置。同时，把兵力多调到辽沈，而忽视山东半岛。结果，京都多达200余营，近10万人，而敌人进攻重点山东半岛仅40多个营，不到2万人。特别是荣成方向，兵力最弱，仅4营1400多人。鉴于威海卫后路兵力单弱，守将戴宗骞曾经向李鸿章建议采取“虽布近局、仍扼外险，宁力战图存，勿坐以待困”的战守之策，但李鸿章仍坚持采取单纯防御方针，使得陆岸守军只好坐等敌人来攻，海军舰只则被降为要塞的活动炮台或辅助炮台，完全失去了舰队所具有的机动性能，为日军全歼北洋舰队提供了条件。
1894年1月20日，日军2万多人在成山角登陆，防守荣成的4营清军一触即溃。1月30日，登陆日军从威海卫侧后会同威海卫口外的日本海军攻打南帮炮台，守将刘超佩畏敌败逃，士兵各自为战，最后仅剩七八百人突出重围，南帮炮台被日军占领。
同时北帮炮台守军一哄而散。丁汝昌急命舰队将北帮炮台轰毁，以免资敌。
2月1日，日军进占北帮炮台，威海卫守将戴宗骞退至刘公岛自杀，威海陆上据点尽失。日军陆军既占据了南帮炮台，便用炮台大炮对停泊在港内的北洋舰队终日轰击，日本海军则在口外实行封锁，北洋舰队和刘公岛已经陷入敌人的重围之中。2月5日，6日，日本海军鱼雷艇趁夜里偷入东口，定远、来远、宝筏等舰相继被攻毁。7日，北洋12艘鱼雷艇遭日舰追击，全部被俘。这时的刘公岛电讯已逝。在北洋舰队服务的洋员马格禄、浩威之流，趁机唆使清军部分民族败类公开要求投降。
9日，靖远舰又被日军击沉，刘步蟾自杀。10日，丁汝昌下令沉船，由于洋员的反对，无人执行他的命令。11日，丁汝昌得知陆军已无法援助，召集众将领开会，研究突围，但各将领反抗命令，自行散去，并逼迫丁汝昌投降，丁汝昌服毒自杀。12日，洋员浩威假托丁汝昌的名义起草降书，送交日军统帅部请求投降。北洋舰队尚存的10艘舰船和刘公岛各炮台军资器械，全部为日军所掳。至此，李鸿章经营十多年的北洋海军，全军覆没了。此时李鸿章也结束了权倾朝野的日子，不仅朝廷对他不再宠信，在文武百官以至百姓中，他也威信一落千丈。甲午战争，北洋海军的全军覆没，是李鸿章大搞洋务的终点。
北洋海军自1875年开始筹建，1888年正式成军，它不幸在第一次中日战争中为日本海军完全摧毁，李鸿章的努力付之东流，同时也使中国丧失了制海权。北洋舰队的毁灭，可以部分归咎于清政府、李鸿章所采取的消极防御战略，但北洋海军的本身存在的若干缺点也不容忽视。首先制度上含混不清。北洋海军名义上隶属于北京海军衙门，但实际上却归李鸿章节制。李鸿章此时已成为全国督抚的领袖，集内政、外交、洋务、海防于一身。
在80年代末、90年代初，他忙于应付每日遇到的政治问题，以致不能对北洋海军诸多问题给予更多注意；其次，指挥系统不清。由于李鸿章未能经常顾及，北洋海军由丁汝昌负责。丁汝昌未受过海军正规训练。因此他常为部下所轻，他们大多数人是由中国水师学堂毕业。另外北洋舰队中的外籍军官有的傲慢自负，要求过分。这些外国军官和中国军官之间关系紧张，时有冲突发生，它导致北洋海军进一步衰败和腐化。第三，经费不足是一个严重的问题。最初海防经费预算每年200万两，但从未如数收齐。北洋海军改隶于海军衙门以后，舰队每年预算减至不及130万两。最糟的是1891年4月，户部建议停购舰上大炮、裁减海军人员。
这些建议得到朝廷准许。这使舰队及其装备的更折成为不可能。以上北洋海军自身所存在的弱点以及甲午中日战争中李鸿章一贯主张“防御”的方针导致了北洋舰队在中日甲午战争中被日军全部歼灭。
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