接下来又一道旨意，完全出乎清流的意料，明发上谕说，“通政使司通政使吴大澂，着会办北洋事宜；内阁学士陈宝琛，着会办南洋事宜；翰林院侍讲学士张佩纶，着会办福建海疆事宜，均准其专折奏事”。清流健将被派出帮办军务，看上去是对清流的重用，也可以理解为赶出京去，耳边清静。
风头最健的张佩纶却不这么看，他认为这是建功立业的大好时机。他要让世人看看，他不但下笔千言，也可上马杀贼。他始终认为大清总受洋人欺侮，主要是前线将领贪生怕死，有他这样铮铮铁骨的硬汉军前坐镇，一定打得洋人屁滚尿流。
他奉旨即刻赴任，从天津坐轮船南下。一到天津先去拜访李鸿章。李鸿章与张佩纶的父亲是至交，又赏识张佩纶的才气，对他十分笼络。张佩纶老母去世，是靠李鸿章赠银两千两才渡过难关。张佩纶笔锋横扫朝堂，却很少与李鸿章过不去，而且积极牵线，改善李鸿章与清流领袖李鸿藻的关系。他后来进入总理衙门，与李鸿章函牍往来，成了李鸿章在总署的重要眼线和帮手。这些年来，水师、电报、煤矿等洋务能得到朝廷支持，张佩纶从中帮衬，功不可没。
两人见面，李鸿章先表示惋惜道：“幼樵，你出都南下，于公于私都非好事。”
张佩纶乘兴而来，以为李鸿章首先会表示祝贺，没想到他说出的是这番话，所以有些奇怪地问：“中堂，何以公私都非好事，我有点不明白。”
“先说私。我说的这个私，是指对我本人，或者说对北洋而言，不是好事。”李鸿章说，“我搞洋务，多亏你在总署转圜，清流言官们才肯放北洋一马。如今你离开总署，我立即少了一条臂膀。新主政的军机平时就与他们欠交往，尤其是七爷，向来以强硬著称，不太把洋人放在眼里，往后办事恐怕更难了。”
“不见的，不见的，这一点中堂不必担心如今的局面，谁主政都得与洋人打交道，都不能胡来，七爷也不能例外。”张佩纶说，“七爷从前一味强硬，那是不当家不知柴米贵。如今他主政才半年多，脾气已经改了不少。中堂放心，谁主政也离不了您。”
“你也不必给我吃宽心丸，我心里是没底。”李鸿章说，“我的办法呢，是无论谁主政，事情该怎么办就怎么办，不能罔顾实际，陪着人家一味强硬。”
“中堂放心好了，这位七爷并不比六爷更难交往。”张佩纶说，“我还是那句话，中堂的地位摆在这里，谁主政都离不了。再说，以中堂的手段，还有维持不了的人事局面？”
“北洋的事不必说了，反正车到山前必有路。该说说你了。”李鸿章说，“幼樵，你不要怪我给你泼冷水，朝廷把你们这些笔杆子一股脑地派到地方，有些不负责任。尤其是福建那是前敌，让书生从戎，真不知怎么想的。”
张佩纶却极不服气，甚至有些生气，反问道：“中堂这话我就有点不服气，书生怎么了？书生投笔从戎的例子还少吗？班超投笔从戎，收服了西域五十六国呢。中堂当年也是书生带兵，不照样成就举世瞩目的文治武功？”
李鸿章说：“那不一样，我带兵前，已经在曾老师军幕中见识了好几年，而且我带出的淮军，是生死相救的子弟兵。你到福建去，人生地不熟，两手空空，如何对敌？所以，我给你的建议是，到了福建，就跟着何小宋，给他出出主意而已，千万不要独当前敌。”
这话让张佩纶感觉李鸿章太小看他。李鸿章是把张佩纶视为子侄才说这番话，不料张佩纶不领情，因此两人闹得有点不欢而散。
张佩纶带着做一番样子让世人看看的意气南下福建，一到福州，就风尘仆仆查看船政局及闽江沿岸要塞。福建大员——闽浙总督何璟、福建巡抚张兆栋、船政大臣何如璋乐得有这样一位勇于任事的“青牛”出头，将来大家有卸责余地。五月二十一日福州盛传法国人将于二十八日进攻船政局，闽浙总督何璟称病不出，躲在督署里求神问卜，让张佩纶“辛苦辛苦”。张佩纶当仁不让，冒雨出城，把他的会办公署设到马尾船政局。见法舰聚泊马江，他为了不示弱，下令福建水师十几艘兵舰也聚泊到马尾法军舰队的上游。福建水师有将领提醒他这样太危险，却受到他的训斥，而且走马换将，把只会说硬话的人提拔到指挥岗位。他也曾经策划主动击敌，但总理衙门电令，中法正在和谈，不要先开衅端，“敌不开炮，我亦不发”。
聚集马尾的法舰增到了十三艘，钢舰巨炮，优势明显。张佩纶开始心惊胆战，请求南北洋派舰助战，均遭拒绝。他向总署发电，请求将拒不驰援的南北洋水师将领严加惩处，总署却不以为然。上谕说，“苦守一月，忠勇坚忍，深堪嘉尚。叠饬南北洋拨船，曾国荃节次电报，实难分拨，陈宝琛亦称拨船适足促变，吴大澂有船小而少适以饵敌等语，系属实情。是以难强必行，着就现有水陆兵勇，实力固守，闽俗剽悍可用，宜先募健卒，参用智谋，出奇制胜。张佩纶等胸有权略，迅即筹办”。就连帮办南北洋防务的陈宝琛、吴大澂也拒绝派援，真是令人气愤，那可是清流挚友！张佩纶亲自电请李鸿章派舰救援，李鸿章回电北洋系京津门户，缺少铁甲巨舰，尚难自固门户，何敢分兵救援？求人不成，只能自己“参用智谋，出奇制胜”，奈何纸上下笔千言的“青牛”，用兵如同儿戏。他下令调用商船每船载二三百官兵，打算届时靠近敌舰，登舰后短兵杀贼；又多雇能入水二三丈者，以备临战相机而动；又派官兵扮渔民，伏河干以备助战……
有将领提醒他，不如让聚泊的军舰散往上游，以免被法舰一网打尽。但他仍然喝稀饭拉硬屎，坚决不肯做临阵脱逃的胆小鬼，“贻羞外人”。结果七月初三，法国水师几乎是不宣而战，向福建水师发动进攻。福建水师多是船政局自造的木质兵舰，在法军舰队的火炮下，几乎是敌发一炮，我沉一舰。扬武、济安、飞云、福星、福胜、建胜、振威、永保、琛航九舰被击毁，另有伏波、艺新两舰自沉，官兵殉国七百六十余人，而法军仅五人死亡，十五人受伤，军舰伤三艘。在山上观战的张佩纶和船政大臣何如璋如惊弓之鸟，仓皇冒雨逃跑。
有一个小插曲值得一叙。法军击溃福建水师后，开始从容炮轰马尾船政局。当年帮助建设马尾船政局的总监督法国人日意格的儿子就在法军舰队，临开炮前孤拔问他：“中尉，中国的船政局是你父亲帮助建起来的，你父亲视之为光荣和生命，如今由他的儿子亲手来炮击，你有什么感受？”
中尉回答说：“我尊重父亲的荣誉和成就，但我也同样乐于执行炸毁这座船政局的使命。这可以明白地告诉中国人，法兰西帝国可以帮助他们，也可以毁坏他们。在强大的法兰西帝国的炮口下，中国人唯有屈服。”
孤拔很赞赏中尉的回答，随后下令开炮。
船政局的人都跑光了，日意格抛弃在中国的红颜知己汪秀媛站到厂前台阶上，被开花弹炸死。当初她顶着骂名爱上日意格，但日意格已有妻室，她只能当他的中国外室，身份尴尬。日意格辞职回法养病，说是不久即回，从此却无音讯。被法国人的炮弹炸死，在心灰意冷的她看来，是再好不过的归宿。
张佩纶先是妙笔生花，饰败为胜，竟然受到朝廷嘉奖。但纸里包不住火，马江惨败消息通过电报很快传到京中，尤其是福州籍京官中盛传了诸多张佩纶仓皇逃跑的笑谈，比如当时天降大雨，张佩纶顶着一只铜盆狼狈奔逃，比如跑掉了靴子后赤脚而奔，比如躲进某家祠堂中休息，被人放狗咬出等……当初锐笔如刀的张佩纶，成了京中的大笑话。尤其被他弹劾的人太多，此时都痛打落水狗，结果是朝廷震怒，张佩纶被充军。
张佩纶痛恨李鸿章不肯派兵舰救援，如果南北洋援舰云集，也许法国人就不敢贸然开战。但说什么都没用了，而且落难之中，只有李鸿章肯伸援手，他到了充军地方，也幸而得李鸿章不时救济。到了光绪十四年充军期满，李鸿章又为他谋职，可是张佩纶树敌太多，不能如愿。在张佩纶最落魄的时候，李鸿章不顾夫人的反对，将爱女李菊耦嫁给他。有人猜测，李鸿章如此爱护张佩纶，是赏识其才；有人说李鸿章当初不肯派舰援救心中有愧；也有人说李鸿章烧冷灶，待张佩纶复起，做他在清流中的援手，这些都是后话了。
当时的情形是，东南沿海风声鹤唳，福州更是一夕数惊。八十二岁的左宗棠自动请缨到福州督师，并筹建“恪靖援台军”渡海援台，总算稳定了人心。两广总督张之洞起用宿将冯子材，取得镇南关大捷，法国茹费里内阁因此倒台。法国通过英、德公使传话给中国，希望能够和谈。
当时中国陆上节节胜利，但台湾、澎湖却被法国海军占据，而且经常到东南沿海骚扰。李鸿章主张乘胜而收，尽快和谈。总理衙门深以为然，授李鸿章为全权大臣，同时派总理衙门大臣锡珍、鸿胪寺正卿邓承修会同商办。三月中旬法国全权特使巴德诺到达天津，双方经过一个多月的谈判，光绪十一年四月二十七日（1885年6月9日）签订了《中法天津条约》。条约共十款，核心内容主要四条，中国同意法国与越南之间“所有已定与未定各条约”一概不加过问，也就是承认属国越南成为法国的殖民地；法国保证中越边境安全，中国则将驻越北的军队调回边界；法国不索赔款，但商品可从云南、广西输入中国内地，而且中法商定税则时，应该对法国商务极为有利；法国答应在与越南订约时，决不出现有损中国体面的字样；法军退出台湾、澎湖。