1884年9月15日，被清廷受命為欽差大臣，督辦福建軍務後的左宗棠陛辭啟行，水陸兼程前進，於10月14日行抵江寧（南京）。
其實，清朝廷派左宗棠以欽差大臣督辦福建軍務後，又對福建軍政官員作了部署和調整，將原會辦福建海疆事宜大臣張佩綸及船政大臣何如璋等撤職查處，任命楊昌濬為閩浙總督，穆圖善為福州將軍，充當左宗棠的副手。楊昌濬是他的舊部屬和老朋友；穆圖善以前在西北也共過事，但關係不融洽。台灣道劉璈是他的老部下，福建巡撫劉銘傳則是淮係將領，李鴻章的親信。
左宗棠抵達福州後，他會同福州將軍穆圖善、閩浙總督楊昌濬等，積極籌謀，多方部署，圍繞抗法戰爭的需要，主要采取了以下四個方麵的措施：
1.派兵增援台灣。馬尾之戰後，法軍以主要力量傾注於台灣。10月1日，法軍攻陷基隆。10月2日至8日，分兵進攻滬尾（今淡水）。10月23日，封鎖全台南、西、北、東各海口，艦艇遊弋台灣海峽，台灣局勢緊急萬分。督辦台灣軍務的劉銘傳不斷呼救請援。左宗棠認識到：“台灣為南北海道咽喉，關係甚火，倘有疏失，不但全閩震動，即沿海各省隘口，不知何時解嚴！”“若不趕緊救援，誠恐貽誤事機，牽動全局”；“目前軍務，實以援台為急”。因此，他還在江寧時，就奏請飛敕幫辦軍務楊嶽斌統帶湖南八營，南漢口附搭輪船赴滬，配載兵輪，先趨廈門，伺機渡台。
因此，左宗棠抵達福州後，盡管百端待舉，他首議調兵援台。
1885年2月上旬，王詩正、陳鳴誌等部乘重價雇用的英輪陸續渡抵台南；3月初，開赴台北。3月4日，基隆法軍大舉進犯台北月眉山，清軍敗退。3月6日，王詩正部威、良兩營到達前敵陣地，奪回月眉山尾一卡；次日，仰攻月眉山巔敵壘，傷亡很大，退駐五堵。此後，戰事處於相持狀態。3月19日，楊嶽斌率所部各營自卑南登岸，抵達台灣府城。台灣局勢漸趨緩和。
2.加強福建沿海防務。福州是福建省會所在，又是重要港口，因而成為福建防務的重點地區。由外海進入福州，要經曆兩道險要門戶，其一在長門、金牌，其一為閩安兩岸。
1885年2月上旬，臨近舊曆年關，忽據探報，法艦7艘泊駐馬祖澳，將乘歲除進攻，人心複起恐慌。左宗棠即與楊昌濬前往長門，會商穆圖善，妥籌布置：“將海口水道標識立即撤去，並督飭水雷教習將各雷火藥裝齊，沿港遍布，一麵通知各國領事，即日封港”；修複長門、金門等地及閩安南北岸各處炮台，又從馬江原被擊沉的“建勝”艦上起出18墩大炮，安置利用，嚴陣以待。
2月10日至12日，左宗棠、楊昌濬又先後離開福州，到南台、林浦、馬江、閩安南北岸和長門、金牌等地巡視。在長門、金牌閱兵時，“各營將士均站隊試槍，軍容甚肅。各炮台可放之炮，亦皆演放數過”。敵艦見有備，駛離閩江口。左宗棠回福州，“將經過情形宣示民眾，人心始安”。
除加強福州外圍的防務外，對福建其他濱海各府縣，左宗棠則沿用兩江地區的經驗，辦理各海口漁團。他“揀派勤練明十之員，分赴福州、福寧、興化、泉州四府各海口，設局會同地方官及本籍紳士，辦理漁團。擇漁戶中驍勇善水者作為閉長，勒以步伐，犒以資財，動以功名，段以利害”，使其不為敵用，消除內訌，並達到抵禦外侮的目的。
3.試辦閩台糖務。左宗棠抵福建後，見邊防緊要，營勇日增，軍用浩繁，庫司告竭，協餉不繼，雖借洋款400萬兩，而款多息巨，籌還不易，於是有開源節流之議。
左宗棠的規劃是：擬從借款內提銀數萬兩，先派熟知糖務之員赴美國產糖之區參觀做法，購小廠機器，兼雇洋工數名，來華試製。待考定得糖實數，“另議章程，或購蔗製糖，或代民熬煮，民利仍還之民，官隻收其多出之數。著有成效，即行擴充。不惟內地各口可以一律照辦，台灣產蔗尤多，軍務一平，即須加意仿辦”。左宗棠還提出：“惟以官經商，可暫而不可久。如官倡其利，民必羨之，有的實之戶不搭洋股者呈資入股，應準承課充商。官本既還，隻收歲課，不必派員管廠。”
4.奏拓福州船政局。馬尾之戰，中國福建水師全軍覆滅，左宗棠親手籌辦並畢生關注的福州船政局也遭到破壞。雖然因廣大職工的共同努力，船廠很快治好了戰爭創傷，繼續開工生產，但教訓是沉痛的。左宗棠痛定思痛，於抵達福州後，從加強戰備和海防全局出發，力圖亡羊補牢，重新加以規劃整理。
1885年3月11日，左宗棠會同穆圖善、楊昌濬向清廷上了一個《請旨敕議拓增船炮大廠以圖久遠折》。奏折首先提出：“海防以船炮為先，船炮以自製為便。”這是左宗棠籌辦福州船政局以來的一貫思想。接著，他從技術方麵總結了福州船政局前此的教訓，並且提出了如下新的建議：