日本剛剛確立明治維新，即於同治九年（1870年），依照西洋各國通例派代表到中國要求訂約。總理衙門認為，日本人早已就在上海進行貿易了，兩國間的交往也不是一天了，沒有必要改變從前的辦法。提出理由是：“彼此相信，似不必更立條約，古所謂大信不約也。”安徽巡撫英翰也表示反對與日訂約，理由是“恐於英法之外又添大患”，“臣服之邦不得率請”。
李鴻章這時稍有近代意識。他認為，日本自古並不是中國的藩屬，作為獨立國家，有資格與中國訂約，並且可以借機聯絡日本，共同對付英法等國；反過來，如果“拒之太甚”日本求助於西方各國強迫中國立約，中國就更加失策了。
朝延征求曾國藩的意見，曾國藩表示同意，隻要日本不得到“利益均沾”的特權就行。於是清廷派定李鴻章為對日議約大臣，在天津展開談判。
幾經周折，日方終於放棄與西方各國一體均沾及到中國內地通商的要求，基本按照中國所提原約，締結了《天津修好條約》18條，《通商章程》33條。同治十年七月二十九日（1871年9月13日）雙方在天津簽字，約定二年後換約。這是中日之間第一部條約，可以說是中國自從對外辦理條約以來的第一次基本平等的條約。
但在這個條約中，規定台灣、淡水等處對日開放為貿易口岸。這個條款表明，日本正式承認台灣和澎湖為中國主權。在這個前提下，取得對台通商的權利。顯然，這個條約不能滿足日本的奢望。
同治十年十月十五日（1871年11月27日），66名到中國來進行朝貢貿易的琉球人在回國途中遇風漂到台灣，被土著高山族人殺害54名。其餘人後經地方官派人保護送到福建，再由閩浙總督送回琉球。此事純屬中國內政，因為琉球當時是中國屬國，台灣是中國福建省所屬島嶼。
日本一些人認為這是不可失去的大好機會，主張替琉球人向台灣興師問罪。參議西鄉隆盛和外務卿副島種臣都極力讚成。十一年八月十二日（1872年9月14日），日本為給興師製造理由，冊封琉球國王尚泰為日本藩王，確定日琉間宗藩關係。然後，極力拉攏曾任廈門和台灣領事的美國人李仙得等，秘密籌備侵台。
十二年二月，副島種臣接到天皇關於向中國交涉台事的敕旨。
四月初四日（1873年4月30日），他來到天津，卻隻說是為了來交換上年所訂條約的批準書。然後就直接進京去商議向同治帝覲見的禮節事宜。他在北京另派副使柳原前光去拜訪總理衙門大臣毛昶熙和董恂，述說台灣生番殺了琉球人的案件，中國政府應該加以治罪。偏偏毛、董二位不懂國際法，輕率地回答說；“生番係化外之民，未便窮治。”企圖逃避責任。日本遂以此為口實，說既稱“化外之民”就不是中國之民，日本可以自己去治罪。
李鴻章聽說這些之後，立即看出日本的詭計，這個副島種臣本人不出麵談此大事，也不提出書麵照會，分明是怕引起中國的警惕。他向美國公使艾忻敏氣憤地指出： 蓋彼預懷奸計，以為一經行文，中國必照覆係我轄境，當為我查辦，則彼須俟查辦，不能擅自興兵，而始以遊詞告詢，口說無憑，為日後狡賴地步耳。否則各國相交，於此重大事件，焉有不以照什印文，為往來憑據者。
但是他給總署的信中還是認為，台灣生番殺害琉球難民，與日本本來無關，而且台灣“山徑深險異常”，英美等國商船也屢次被害，派兵去剿辦又多失利，毫無辦法，日本的力量更不行，“斷無能為”。不相信日本能興起什麼風浪。他低估了日本。 日本不顧中國的態度，還是對台用兵了。同治十三年三月，日軍在台灣琅喬登陸。
日本兵於十二日（1874年4月27日）開航，李鴻章即得到了消息。次日，他函告總署，請密飭先事籌維，以防“瀕海切近之患”。但他還料想日本不敢冒險，可能是虛張聲勢，因為“並未出有向中國稱兵戰書明文，且有欽差大臣前來中國之議。”
二十五日（5月10日），連得英、德、美使館報告，李鴻章才確信日本侵台，既氣憤於日本“悖義失好”；又指責美國違背國際法，雇給日本軍艦運兵。他在給總署信中擬出兩個方案： 尊處晤美使時，似可就各處探報及各國文函，先與辯論。若美國遵照公法撤回李讓禮（似指李仙得）等，嚴守商船不準應雇載弁兵，計日本兵船無多，其謀當漸寢息，此為第一要義。
設日本兵擅自登岸，一麵理諭情遣，一麵整隊以待，庶隱然勁敵無隙可乘，此為第二要義。
進一步，李鴻章建議派船政大臣沈葆楨前去處理台事。總署立即采納。二十九日（14日），朝廷派定沈葆楨去台灣巡閱。四月十四日（5月19日），清廷又加授沈葆楨為欽差大臣，可以節製所有福建鎮道官員，並可以調遣江蘇、廣東沿海輪船。十九日（6月3日），李鴻章向總署建議，將船政監督法國人日意格派給沈葆楨帶去以幫助管帶新式輪船，並協助交涉。