這次會談後，李鴻章函告總署，說柳原沒什麼了不起，隻管“認作日本欽差，從容辯義”；“任他幹變萬化，亦不能跳出圈子”；即使中國“沿海兵力餉力無必勝把握，日本未必遂得誌”；所可慮者隻在日使勾結各國公使從旁多嘴求給兵費，還請總署堅持定見，力持不屈。他聽說潘蔚與西鄉在合談判時，答應為日軍貼補軍費問題問沈葆楨商量，大為不滿，分別給閩浙總督李鶴年和福建巡撫王凱泰寫信。致李信說：“兵費一節，偉如（潘蔚字）允與幼帥商議，殊為失體”給王的信中說：“尤未可遽允兵費，致辱國體”。他也反對請外國人調停，指出“一調停，必以兵費為收束。又說“各國雖未明幫日人，未始不望日之收功獲利，斷無實心幫我者。”
柳原於六月十一日（7月24日），在天津受李鴻章一頓訓斥，聲稱奉天皇命要進京。十八日（31日），柳原進京。連日與總署會談。這時，日本又派出新的談判大臣大久保利通。
到了七月十六日（8月27日），李鴻章有些著急，態度開始變化。給總署寫一長函，說明他的看法，題為《論台事歸宿書》。其中寫道： 平心而論，琉球難民之案已閱三年，閩省並未認真查辦，無論如何辯駁，中國亦小有不是。萬不得已，或就彼因為人命起見，酌議如何撫恤琉球被難之人，並念該國士兵遠道艱苦，乞思犒賞餼牽若幹，不拘多寡，不作兵費，俾得踴躍回國，且出自我意，不由彼討價還價，或稍得體，而非城下之盟可比，內不失聖朝包荒之度，外以示羈縻勿絕之心。 這就在建議以償費來結束此事了。琉球難民作為中國屬土之民，理當由中國撫恤，而日本士兵遠道而來卻是為了侵略，不是中國請來的，自討苦吃。李鴻章混作一談，是錯誤的。 那時，沈葆楨是正確的。他說，現在不是中國要盡快結束這場爭端，而是日本，因為日兵不過3000人，水土不服，相繼死亡，又受高山同胞的襲擊，進退兩難，如果中國厚集兵力，日本“自必貼耳而去”。
不過，二十一日（9月l日），大久保利通率隨行人員多人來到天津，其中包括美國人李仙得。大久保托美國領事探詢李鴻章的口氣。發現李鴻章還是“毫無鬆勁語氣”，遂不與李鴻章見麵，直接進京。
從八月到九月，日使在北京與總署進行談判。但各國公使認為李鴻章對北京還是有影響力的，因此先後有英、法、美等公使和領事來見李鴻章，進行中間調停。八月十九日（9月29日），李鴻章見到法國公使熱福理，明確告訴他，各國可以公評此事誰是誰非。熱福理表示願意幫忙，而且說將來作中間人時，要在不許日本“占地、賠款”的前提下，另外想別的方法讓日本下台。李鴻章感到滿意。他函告總署說，如果與大久保的談判一時仍不能談到正題，不必與他空談，可以與他商明，請各國公評。
九月十日（10月19日），美國新任駐華公使艾忻敏到天津，見李鴻章，深談合事。明確承認日本進兵台灣是錯誤的，提出由美國聲明台灣是中國所屬，日本如對台用兵，美國斷不能坐視；同時，中國將與日本曆次照會及台灣番地一向歸屬台灣廳縣管轄的憑證全部抄出，以備據實照複。這一來，李鴻章覺得法國公使熱福理和英國公使威妥瑪的調停始終不出占地和賠款二項，還是美國公使的方法公平。他對美使說，將來調停時，不必事先與其他國的公使商量，以便搶先說話，打開症結。美使同意。
十一日（20日）晚上，美使艾忻敏就將與李鴻章所商議的辦法密電給駐日美使，以求共同調停。第二天，美國副領事畢德格特意到督署見李鴻章，重申艾使的態度：務必辦到“中國不給一文兵費錢，日本要勿留屯一兵在台灣番地”；惟希望讓日本能下台，對日本被殺難民給以撫恤，並請沈大臣在台多駐兩年，將番境開化，遇有殺害難民等事，立即拿辦。李鴻章對美國態度十分滿意，認為有美國出麵，不怕英法有不同意見，也不再怕日本再狡賴。 沒想到，這時，日本在京拉了英國公使威妥瑪作中間人。一麵在談判中向中國索要500萬元洋銀，後來又要200萬兩銀，總署都嚴詞拒絕，就宣布下旗回國；暗中又求英國出麵，威妥瑪對總署大臣文祥說：“日本所欲二百萬兩數並不多，非此不能了局”，“至少必須五十萬兩”。文祥等權衡利害，考慮到中國雖然可以不怕得罪日本，但不好得罪英國，於是答應給予撫恤銀IO萬兩；另給日本在台建築費40萬兩。雙方即以此為基礎簽訂了《中日台事專條》3條。
台事交涉的最後階段沒有按李鴻章方針辦理。實際上是日本有意繞開李鴻章，簽訂了一個訛詐條約。對此，李鴻章很不滿意。他認為，台灣生番所殺的是琉球人，不是日本人，這情節跟天津教案時所殺法國領事和傳教士大不相同，用不著賠款五十萬兩，以致“稍損國體，漸長寇誌”。不過，在給沈葆楨去的信中，他說，畢竟由此可以避免一場戰爭，“忍小忿而圖遠略”，“以此區區收回番地，再留其餘，繼續籌備海防”，也還是值得的。