朝廷应沈葆桢所请增兵台湾，下旨北洋大臣派兵三千，南洋大臣派兵两千，乘轮船赴台湾。
李鸿章与沈葆桢关系很密切，两人书信不断，深知台湾防务空虚，因此他决定派十三营六千五百铭军乘轮船赴台湾，而不是朝廷要求的三千人。他上《派队航海防台折》说明必须增派人马的原因：“日本构兵生番，焚掠牡丹等社，实属显违和约，妄启衅端。经沈葆桢派令藩司潘蔚等，亲赴琅桥与该中将西乡从道据理驳诘，该酋犹复藉词狡辩，未肯遵照撤兵，居心殊为叵测。台湾水陆兵备，自不可不厚集其势，预伐诡谋。唯南洋兵勇洋枪太少，日本皆用后门洋枪炮，精准而能及远。且日本带船带兵头目，多用美国武官，战力较强。”“查有记名提督唐定奎所统，现驻徐州之武毅铭字一军，向隶提督刘铭传部下，随臣剿办发捻，转战数省，极为得力。唐定奎朴诚明干，素为将士所服。”“拟即飞饬唐定奎，统带步队十三营，合计六千五百人，由徐州赴瓜洲口，分批航海赴台，听候沈葆桢调遣。该军向习西洋枪炮，训练有年，步伐整齐，技艺娴熟，将士一心尚可资指臂之助。”
李鸿章让上海轮船招商局和福州船政局的轮船到瓜洲接运唐定奎赴台，并令盛宣怀负责督带轮船，往来接应。考虑到徐州空虚，而陕甘已经平定，李鸿章请朝廷调陕西的刘盛藻部二十二营到山东济宁及徐州接防。
淮军于七月底乘轮船到达台湾，清军士气大振，总兵力超过日本。而日本士兵受不了台湾的酷暑，纷纷病倒，就连西乡从道本人也腹泻不止，人瘦得如同地狱的饿鬼。要在军事上取得胜利已经不可能，日本转而希望在谈判桌上占到便宜，一面令特命驻华公使柳原前光从上海北上，一面派大藏卿大久保利通作为天皇的全权大臣，“向大清国皇帝所任具有同样权力之大臣转达朕意，并缔结条约或协定”。