沈葆楨五月初一日（6月14日）離開馬尾港。李鴻章深感福建陸軍太少，台灣僅兩營，而輪船軍艦又隻有數艘，使用洋槍的部隊雖然有，但還是英法舊式的槍支，新式的後膛槍還沒有使用，沈葆楨等於單騎赴台，太危險了。二日（15日），他給沈葆楨去信，台事如可以片言退敵，自然不必說了，如果不行，可向閩浙總督李鶴年商調唐定奎的13營馬步軍前去，這支部隊完全是用洋槍裝備的。
四日（17日），沈葆楨和日意格到達台灣，展開軍事部署和外交活動。日本方麵也增加對台兵力。隨後，淮軍中的精銳部隊唐定奎部6000人也到達台灣，總計清兵在台達到1萬人之多。雙方一時在台有劍拔弩張之勢。李鴻章指示津滬兩局兵工廠先盡現有炮械軍火解濟赴台部隊使用。
李鴻章雖然在軍事上盡力為台灣增加力量，還是不主張動武。因為他明白中國部隊武器不如人，訓練不如人，萬一開戰，未必能穩操勝券。四月十七日（6月1日），他函告總署。“惟確知閩省洋槍兵勇太少，日本皆用後門洋槍炮”，“且日本帶船帶兵頭目，多用美國武官”，估計中國軍隊“似非其敵。”“聞西人議論，日本有鐵甲二隻，餘皆根駁，閩廠船炮未始不可抵敵，惟皆係華人管駕，向未見仗，操練亦恐未盡得法。”他料想“中國恐敵不住”。
他的原則是沒有相當的兵力，便不能真正與日本開戰。他說：“明是和局，必陰為戰備，庶和可速成而經久。洋人論勢不論理，彼以兵勢相壓，而我第以筆舌爭勝之，此必不得之數也。”
當時中國的問題是武器處於劣勢，邊疆又正值多事。李鴻章的慎重態度不能不說是有道理的。李鴻章希望總署告誡沈葆楨到台灣後，能“拊循番族，聯絡台民，使為我用”；“隻自劄營操練，勿遽開仗啟釁”。此外，李鴻章密飭他的淮軍部將唐定奎說：“到台後進隊不可過猛，西鄉苟稍知止足，斷無以兵驅逐之理。”。李隻是想臨以兵威，使日本自己“不敢妄動，而漸思撤退”。 日本也對戰事毫無把握，所以也想通過外交途徑解決。四月十三日（5月28日），派柳原前光來中國。柳原十分狡猾。他到了上海，並不立即談判。他說他與西鄉從道各辦各事。二十二日（6月6日），福建布政使潘蔚到滬，對其“連次詰問”以後，他才提出三條要求作為談判的基礎。第一，捕殺曾殺害日人者（實為琉球人）；第二，對抵抗日兵者殺之；第三，須立約，使番民永不劫殺難民。潘蔚—一答應。可是柳原還不北上，他還要等待台灣的消息。可見此人確實狡猾。
李鴻章對潘蔚的答複很不滿。他要求沈葆楨注意，讓中國自己殺害番族，等於助日為虐。他接到四月二十八日（6月12日）沈葆楨的信函後，知道日本在台不隻是進攻牡丹社和卑南社，而且焚掠其他許多番社，急致總署一函，說，潘蔚把事情看得太容易了，“似舉重若輕，竟可片言卻敵，鴻章與柳原周旋最久，知之最深，實不敢信為篤論”；“則柳原所稱專指牡丹、卑南二社，與別社並未滋事生番無涉，團屬虛謊。即以查辦番社而論，日兵未來之先，自應認真查辦，今彼既深入，殺掠多端，番已仇日，複令仇我，何異助日為虐？轉慮激成挺險，若始允使撤兵，無論其未必遽撤，即撤後不如約，責言日至，兵釁仍開。”總之，他對潘蔚所辦十分不滿，希望能稟商沈葆楨再定議。
李鴻章同意這時總署的意見，即先剖析是非曲直，然後再考慮查辦番社的問題。他致函總署說：“即使允我回兵，其前此擅自興師赴台，占地劄營、殺人焚村等事，必應先加詰責，將是非曲直剖斷明晰，再落到查辦番社一層，較為得體，亦題中應有之義。茲既據牡丹社並擾及鄰社，肆虐已甚，即從此撤兵，實則不應查辦，亦無可查辦”。
後來，潘蔚到台，基本是根據這一方針進行處理的。沒有殺害生番，而是約定他們不再殺害外來遇難者；反過來，責備西鄉對台用兵、殺人、占地之無理。西鄉理屈詞窮，但仍不撤兵，提出要中國貼補兵費。
日使柳原在上海見到西鄉從道派去的赤鬆和福島後，急忙進京。
沈葆楨判斷日本今後必是“退兵不甘，因求貼費，貼費不允，必求通商”。李鴻章認為這個分析很對：“貼費、通商、皆萬不可開之端”的主張為“極其嶄截”、“殊為明斷”。李鴻章分析柳原前光來京是為了向總理衙門索取貼費。他請總理衙門“虛與委蛇，聽其自行自止。”“不必如前年格外優待，亦不必絕人太甚，致令播弄滋釁”總之，他主張讓日本自討沒趣。
六月十一日（7月24日），李鴻章與日使柳原直接晤談。李鴻章一點沒客氣，嘻笑怒罵，厲聲責問日本為什麼稱兵台灣。柳原百般強詞奪理，仍不能占上風，終於無理可說，隻能“一味躲閃支吾”。最後，李鴻章伯譯員翻譯有誤，取過案頭紙筆，寫道，日本侵台就好比是“春秋所謂侵之襲之者是也，非和好換約之國所應為，及早挽回，尚可全交”，柳原也隻好接受。