清国密电码早已为日本破译，李鸿章力竭计穷，屈辱地在和约上签字
李鸿章在四天的答复限期已到后未得复电，只好针对日方约稿中的朝鲜自主、让地、兵费、通商权利四项内容拟一说帖，除承认朝鲜自主外，对后三项皆有所驳。对于让地一项，说帖引述日本与清国开战时公告中的话：“我与中国打仗，所争者朝鲜自主而已，非贪中国之土地”，指出其言谎而不信，并告诫日方不要徒恃其一时兵力，任情需索，否则中国臣民势必尝胆卧薪，力筹报复。对于兵费一项，说帖限定在“此次用兵之费”，要求有详细数目；指出日方所索之数甚巨，兵费恐不及一小半，且限年赔费，复行计息，更属过重而不公，亦难照办。对于通商权利一项，说帖称“中国如准洋商在华造土货，势必尽夺小民生计，于华商所设制造厂所极有妨碍，国家自不能不出力保护”。
说帖交与日方，陆奥外相读完后，尽管感到李鸿章的老辣，倒也认为它不失为一篇好文章：笔意精到，仔细周详，将其所欲言者尽情地说了出来。陆奥带着几分佩服的心情往梅坊与伊藤首相相商，伊藤博文读后也觉说帖严谨，二人又密商起来。后伊藤示意：应彻底反驳说帖之谬误，以免使局外人产生日本虽胜于力而屈于理的怀疑。陆奥自知日方理屈，主张不在理论上与中方哓哓不休，而在事实面前使中方就范。
于是他们照会李鸿章，催促早日答复媾和条约案。李鸿章即将此电奏北京，可是清廷枢臣议事时又在是否弃让台湾问题上争论起来。光绪帝无奈，只得奏告慈禧太后，慈禧太后得报后，暴跳如雷，亦骂倭人过于贪心。她命奏事太监传旨意：辽东、台湾“两地皆不可弃，即使撤使再战，亦不恤也”。总理衙门遂将旨意电告李鸿章。日本电报局收到并译出这份雷霆万钧密电电旨后，伊藤立刻得知了慈禧太后的旨意，于是决意对李鸿章采取迫胁手段。
当天下午，伊藤派专人邀李经方至其行馆晤谈，对李经方施加威胁：“辽东、台湾两地均要割让，仅让一处不行。我国已用兵费，实系太巨，所索三万万，即欲减少，能减无几。此我国上下文武熟商而定，特据实密告。”伊藤顿了顿，以更严厉的措词说：“尚希中国使臣能深切考虑现在两国之间形势，即日本为战胜者、中国为战败者之事实。前者由于中国请和，日本应允，始有今日之议和。若不幸此次谈判破裂，则我一声令下，将有六七十艘运输船只搭载增派之大军，舳舻相接，陆续开往战地。如此，北京的安危亦有不忍言者。如再进一步言之，谈判一旦破裂，中国全权大臣离开此地，能否再安然出入北京城门，恐亦不能保证。这是我等悠悠迁延会商时日之时期么？”
李经方经此恫吓，浑身冒汗，连带在身边的由其父李鸿章拟定的商改约稿节略也不敢交出，只是喃喃应道：“回去与父商议后，再行提出答案。但答案万一不能使日本全权大臣满意时，希望不因此招致激怒，以致谈判破裂，使九仞之功亏于一篑。是以诸事皆请海涵。”
李经方回馆告明后，李鸿章便将日方不肯作丝毫让步的意向电奏清廷。
清总理衙门得电后，即将日本割地、索款要求密告各国公使，又奏请光绪帝降旨驻俄、德公使许景澄和驻英、法公使龚照瑗，与其驻在国政府多多接触，以求列强从中干涉。日本政府得到情报后，为了缓和俄、法、德等国家的不满情绪，便在4月15日约枪伤将愈的李鸿章再行谈判，将奉天南部的割地作了一些收缩，将赔款也减少了三分之一。李鸿章在会上又进行了辩驳，伊藤却说：“驳只管驳，但我主意不能稍改。目前最需我等努力者，乃速定和约。我国在广岛已做好出征准备，渡海船舰前锋所向之地正距天津不远。今日之事，所望于中堂者，惟‘允’与‘不允’之明确答复而已！”李鸿章见伊藤咄咄逼人，不便硬顶，只是要求延缓最后答复时间。是日谈判一结束，他即致电总理衙门告明情况，言日方乘胜贪横，不准商改约款，故意延期；自己已力竭计穷，恳速请旨定夺。若照允，则京师可保；否则，不堪设想。清廷鉴于无力与日本再战，已是山穷水尽，便电谕李鸿章定约，但示意尽可能多争得一些利益。
但日方全部掌握了李鸿章与清廷来往密电内容，故在以后谈判中无论李鸿章怎样恳求，并不作丝毫让步。4月17日，中日两国全权大臣在春帆楼举行最后一次媾和谈判会，签订了《中日讲和条约》（《马关条约》）。近午时分签字仪式结束后，担心中方再行拖延的伊藤博文松了一口气，而生怕日方再次兴兵的李鸿章则放下了一颗惴惴不安的心。这时，已使中国割地赔款、心满意足的伊藤回想起十年前与李鸿章在天津会谈订约的情景，兴致勃勃地说：“中堂与我，恰似连结两国之一缕丝线，即将断绝之两国脉络，仅赖此一缕丝线才得保持。”他品了一口茶，又说：“谈判结束之日，两次均为4月15日，亦可谓奇事！”李鸿章对这个贪得无厌的家伙只是淡淡应了一句：“实属奇事。”
和约签字后，李鸿章一行即于次日登轮回国，伊藤博文和陆奥宗光则立即乘军舰至广岛行宫晋见睦仁天皇，禀告和议告成。天皇大悦，即降诏嘉勉，称此举洵足显扬帝国之光荣。三天后，睦仁天皇便批准了条约，并任命内阁书记官伊东已代治为换约全权办理大臣。
