在第三次談判中，伊藤博文甚至蠻橫地指責中國企圖借助西方力量來阻止日本的侵略，說中國外交犯了方向性的錯誤。李鴻章當然進行反駁，據理力爭，毫不示弱。在談判中伊藤博文故意告訴李鴻章，“我國之兵已向台灣進行，”甚至還威脅說：“不論貴國版圖之內何地，我倘欲割之，何國能出麵阻止？”一連三天中日兩國唇槍舌劍，談判毫無進展。伊藤博文蠻橫無理，耍盡刁滑手段。李鴻章委曲求全，唯恐和議中梗。日方終於以苛刻的條件逼中方自動撤回停戰建議，達到了不停戰而談和的目的。
恰在此時，一樁“幾乎釀成國際異變”的突發事件改變了談判的進程。
第三次談判結束後，李鴻章滿腹心事地步出春帆樓，乘轎返回引接寺驛館。誰知，就在李鴻章的轎子快到達引接寺時，突然遭到日本右翼團體“神刀館”的成員的槍擊，子彈打進左顴骨，頓時血流滿麵，當場昏厥。此事傳出，國際輿論頓然大嘩。此時的伊藤博文最擔心的就是有什麼把柄落在列強手中，讓一直虎視眈眈的西洋各國從中幹涉，迫使自己將吃到嘴裏的肉再吐出來，右翼浪人的行為無異於授人以柄。伊藤博文聞訊後氣急敗壞地發怒道：這一事件的發生比戰場上一兩個師團的潰敗還要嚴重！而事實上，當時，俄羅斯已派軍進入中國北部，狼狽不堪的日本政府擔心第三國借機幹涉，“宸襟深感煩惱”，這才由“日皇遣使慰問謝罪”，遂“結約解兵”。為了防止再出現意外，伊藤博文下令沿著春帆樓左側的山腰間修了條專供李鴻章往來的小路。
李鴻章負傷後，伊藤博文曾專程前往引接寺探望，並連夜趕到廣島大本營，向睦仁天皇麵陳事宜協商對策。在28日的第二次探望時，告之日本天皇已下令停戰時，李鴻章聞之感慨萬千，仰麵長歎。30日，中日停戰條約簽字。兩個星期後，伊藤博文和李鴻章分別代表各自的政府在《馬關條約》上簽字。條約規定：清政府承認朝鮮“獨立自主”；割遼東半島、台灣、澎湖列島及附屬島嶼給日本；賠償日本軍費白銀二億兩；增開重慶、沙市、蘇州、杭州為通商口岸；開辟內河新航線；允許日本在中國的通商口岸開設工廠，產品運銷中國內地免收內地稅。李鴻章看到如此苛刻條款時，曾表示無法接受。誰知伊藤博文竟惡狠狠地說：“今日之事，所望於中堂者，惟‘允’與‘不允’之明確答複而已。”並威脅到：“廣島已派運兵船三十餘艘出口，赴大連灣，小鬆親王等明日督隊繼進。一旦時間到來，當即進發，而無可猶豫。”
《馬關條約》簽訂後的第二天一早，伊藤博文乘八重山號軍艦趕到廣島，立即赴行宮晉見明治天皇。睦仁大悅，降詔嘉勉，稱此舉“洵足顯揚帝國之光榮。”
凝結著中華民族奇恥大辱的《馬關條約》，是繼1860年中英、中法《北京條約》以後外國侵略者加在中國身上的最惡毒的不平等條約。它使日本得到了從未有過的巨大實際利益，並借此進一步走上資本主義強國之路。春帆樓前石碑為證，石碑上刻著“今之國威之隆，實濫觴於甲午之役”。《馬關條約》簽訂當年，日本全國財政收入為1億日元，而《馬關條約》的賠款卻合3億日元。中國方麵的統計，則為2億兩的賠款、3000萬兩的“贖遼費”，還有每年50萬兩的威海衛駐軍費，戰後3年間日本就實際得到2.315億兩白銀，合3.4725億日元，大大超過1896至1898年三年間日本全國稅收26890萬日元的總和。甲午戰爭顛覆了中日兩國關係，《馬關條約》又使日本在一夜之間成為暴發戶。