据说法国人得知刘铭传督办台湾军务的消息后，决定在海上谋害他。刘铭传表面上装得非常害怕，征调了不少水师船保护自己。到了上海后，更装得畏畏缩缩，使法国人误以为他不敢到台湾去督师。正当法国人放松警惕的时候，刘铭传在一个风雨交加的晚上，早已微服坐船前往台湾了。
此时台湾防务十分薄弱，总共40营官兵，号称2万多人，却要守卫长达2000余里的海疆，而且装备极差，名为水师，却无船只，守岸炮台火炮又少得可怜。而这40营兵，有31营部署在台湾南部，在台北只部署了9营兵。法国侵略者已窥知这一弱点，并利用法军舰艇的快速反应，避开台南，直扑台北。刘铭传必须全力以赴。
闰五月二十四日（7月16日），刘铭传到达台湾，对台湾的防卫作了重新部署，决定以基隆为防御重点，在基隆、淡水（沪尾）等口岸新建了一些炮台，并调章元高、武毅两营北上，加强台北防务。
孤拔率舰队进犯台湾基隆时被战败的情景
六月十四日（8月4日），法国发动了对基隆的进攻。法国远东舰队副司令、海军少将利士比率领军舰直逼基隆，向清守军发出最后通牒，要求守军在24小时内交出炮台，否则就要全力进攻。侵略者的无理挑衅，遭到守军的严词拒绝。次日早晨，法国侵略军开始对基隆守军进行猛烈炮击，守卫基隆的清军在刘铭传的指挥下，奋起抵抗，炮火准确地飞向敌舰，2艘战舰迅速着火。但法国侵略军凭借其优势的炮火，摧毁了清军的炮台及火药库。守军曹志忠等部被迫撤出阵地。法军四五百人即在炮火掩护下从大沙头登陆，占领基隆港，并将港内各种设施尽行破坏。十六日（6日），法军在炮火掩护下，向基隆市区推进。刘铭传通过查看地形，决定采取诱敌陆战的战术。他下令除少数人固守海岸小山制高点外，其余部队全部撤到后山隐蔽。法军以为昨天清军大败，大摇大摆地涌上岸来，一面修筑滩头阵地，一面攻打坚守岸边的清军。眼看敌人上岸，刘铭传亲自督战，下令后山部队从东西两侧迂回包抄，三面夹攻，杀向敌人。法军突遇反击，出乎意料，不知所措，顾不上还击，纷纷丢盔弃甲抱头鼠窜。经过几小时的激战，法军节节败退，死伤100多人，其中毙中队长1人。法兵溃退时，在海中又溺死多人。余部狼狈逃回军舰上，其侵占基隆的图谋没有得逞，基隆重新回到清军手中。刘铭传首战告捷，大挫敌锋，“生擒法人1名，死伤不下百余，抢来座旗一面，乘势破其山头炮台，得炮4尊，帐房数十架，洋衣帽甚多”。清廷得报大喜，特发内帑银3000两进行犒赏。
法国侵略军在台湾遭到挫败后，又向清政府提出新的议和116条件，将赔款减为8000万法郎，限48小时内接受。这一无理要求，再次为清政府所拒绝。于是，法国侵略军又转向福州马江。当时，福州马江驻有清南洋水师战舰11艘，大炮45门，官兵1400多人，但清军认为和谈大有进展，未做任何战斗准备。七月三日（8月23日），法国侵略军集中优势兵力向中国水师各舰发动突然袭击。福建水师奋起抵抗，但为时已晚。在法军猛烈炮火的袭击下，清军11艘战舰全部被击沉，官兵伤亡1000多人，南洋水师几乎全军覆没，马尾造船厂和马江沿岸各炮台也悉遭破坏。中国南洋水师的覆灭，使得法国侵略者立即控制了战场的主动权。随后，法军集中全力进攻台湾。
当时法军侵台总兵力，有大小战舰11艘，步兵3个大队，炮兵1个中队，共2000多人。从七月底开始，法舰就游弋于台湾海面，窥视基隆、淡水，并搜查来台船只。八月十二日（9月30日），法国侵略者分为两路，一路由孤拔率领5艘军舰进攻基隆，一路由利士比率领3艘军舰进攻淡水。企图诱使守军分散力量，然后各个击破。
八月十三日（10月1日），孤拔率法舰向基隆的守军炮台发动猛烈炮击，同时派海军陆战队600多人在基隆仙洞东南海滨登陆，占领山头，以排枪和大炮进行击杀。守军奋力还击，伤亡惨重，被迫后撤，基隆港湾及周围阵地全部丢失。此时，由利士比率领的另一路侵略军猛攻淡水。
基隆在台北东北，有良港和煤矿，相距台北100多里，中间为丘陵所隔。淡水在台北西偏北，相距台北30余里，有淡水河相通，是台北的门户。法军攻基隆，意在占有良港和煤矿；攻淡水则意在攻占台北府。刘铭传两处受敌，处境十分艰难。救兵一时也无法得到，只好将军队分为两部，分别在基隆、淡水作战，他自己则在基隆亲自指挥。法军开始主攻基隆，几千名士兵轮番进攻清军滩头阵地，战斗进行得十分激烈，但法军终究无法得手。
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