鎮南關—諒山大捷，令左宗棠和全國人民都歡欣鼓舞。但是，中法戰爭——中國以戰場的勝利，卻換來了屈辱的和約。這項條約不僅不敢抗議而且公然承認法國占領越南、打開中國西南門戶，使法國人得以長驅直入。這項屈辱的條約是在戰場上取得了勝利之後簽訂的，真是世界外交史上的奇聞！中法和約的簽訂，是對左宗棠的一個重大的打擊。他聞此訊後，悲憤的心情是難以言喻的，但回天乏術，徒呼奈何！
左宗棠以古稀之年，多病之身，來到抗法前線，全憑著一股愛國熱忱。而今戰事已經結束了，屈辱的條約已簽訂了，投降派不但不以為恥，反而氣焰囂張。他的兩員抗法部將都遭到不白之冤，種種事實無不使他痛心疾首。他原是奉命來閩督辦福建軍務、抵抗法軍侵略的，現在戰事已了，留在福建沒有必要了；加之他的身體也愈來愈壞，精神上的打擊更使他疲憊不堪。五月初七日，即中法條約簽訂後10天，他上疏請求回京複命，並懇求開缺回家治病。朝廷賞假一月，仍然未準許開缺。
在風燭殘年之際，左宗棠最為關注的是兩件大事：其一為籌劃海防全局；其二為促成台灣建省。盡管他所剩的時間已經無幾，但他在這兩方麵都作出了光照史冊、影響及於後世的重大貢獻。
關於籌劃海防全局，是左宗棠海防思想的重大發展。左宗棠是中國近代海軍和海防事業的開拓者之一。如前所述，他於1866年（同治五年）創辦的福州船政局，是清政府經營的規模最大的機器造船廠；該廠附設的求是堂藝局，則是中國最早的海軍學校。他一貫重視海防建設，即使在總督陝甘、督師西征期間，他也認為：“東則海防，西則塞防，二者並重。”中法戰爭時，福州船政遭到法軍的破壞，他“補牢顧犬”，奏請拓建福州船政局，興工鑄炮，並試辦穆源鐵礦等，表現了對海防安危強烈的關心。而今，中法戰爭已告結束，但是，當他聞知法國新造“雙機鋼甲兵船”時，立即會同署船政大臣裴蔭森等奏請仿造，“以壯軍心而堅和局”，並強調說：“歐洲大局已成連橫之勢，中國若再拘於成見，情形岌岌可危。除製炮造船、教將練兵，別無自強之道。”
1885年6月21日（光緒十一年五月初九日），清政府發布上諭：“現在和局雖定，海防不可稍弛，亟宜切實籌辦善後，為久遠可恃之計。”
7月29日，左宗棠在《複陳海防應辦事宜請專設海防全政大臣折》中，他首先指出：“近十餘年來，中國船政局、製造局、水師學堂次第興設，雖造詣未精，而規模亦已粗具”；“就目前言之，中國水師誠不及外夷之整練，然華人耳目心思，西人亦服其穎悟，但使在上者實力講求，師彼之長，行且製彼之命，豈僅足自固哉？”對於前署湖廣總督卞寶第提出的在江西鄱陽湖口設立機器局製造船炮的建議，他表示支持：“請敕下江、楚督撫臣，派員測量，斟酌議行”：局廠未成前，其後膛大炮，“或飭江南、廣東各機器局先行試造，以免曠誤”。
關於主持海防的軍政機構和統帥人選，左宗棠說：
今欲免奉行不力之弊，莫外乎慎選賢能，總持大綱，名日海防全政大臣，或名日海部大臣。凡一切有關海防之政，悉由該大臣統籌全局，奏明辦理。畀以選將、練兵、籌餉、製造船炮之全權。特建衙署，駐紮長江，南控閩、粵，北衛畿輔。該大臣或駐署辦事，或周曆巡閱，因時製宜，不為遙製。另擇副臣，居則讚裹庶務，出則留守督工，權有專屬，責無旁貸。庶成效可立睹矣。唯此大臣任大責重，必品望素著，深通西學，為中外所傾服者，始足當之。
在加強海防建設的具體措施方麵，他依據當時情況，提出了七條，略述如下：
1.“師船宜備造”。鐵甲艦、快船、炮船、魚雷艇、糧船、小輪、舢板各船，“不唯求備，更應求精”。“總計中國海濱萬有餘裏，至少須練海軍十大軍，每軍鐵甲數艘之外，尤必各船皆備，臨戰之時，庶足應敵。”
2.“營製宜參酌”。沿海水師，“應歸海防大臣統轄。每軍設統領一員，秩比提督；幫統一員，秩比總兵；管帶以下，秩比副、參、遊有差。凡一切升遷調補，皆由海防衙門奏辦。各疆臣隻節製守口陸師，非軍務萬緊，不得調遣海軍兵船”。
3.“巡守操練宜定例”。海軍既備鎮守，又須時常巡曆操練。“擬將十軍內，以八軍分布天津之大沽，寧古塔之琿春，山東之煙台，江南之崇明，浙江之鎮海，福建之閩口及台、澎，廣東之虎門、瓊州，各駐一軍”，兼顧附近之汕頭、廈門、鎮江、北壇等處，“朝夕操演”，彼此互相替換，每四個月輪換一次，合操一次。“其餘二軍，一巡曆東洋，一巡曆西洋，亦如各國駐華兵輪，為保護商人之計，兼借以練習風濤沙線，並訪水土民情與夫各國形勢、博物、製造等事”，以一年為期，期滿歸守口，“將守口者挑換兩軍出洋”。