1894年爆发的中日战争，对中日两国产生了深远影响：中国的民族危机空前加深，半殖民地化更加严重；日本则在这次战争中向世界证明了自己已经成为亚洲强国，巨额的战争赔款更是加速了日本的发展。作为清末举足轻重的人物，张之洞在战争中的作为，值得探讨一番。
对于中日甲午战争，中国方面可以说是仓促应战，而日本则是蓄谋已久。
战争爆发前，中国方面始终不相信日本敢对中国开战。面对日本不断向朝鲜增兵的事实，清政府不仅不备战，反而企图通过欧美各国的调解化解此次危机。就在战争爆发前不到一个月，李鸿章还声称日本方面绝不会首先向中国开战。即便是前线的指挥官，也是在战争爆发前临时调派的。这样的“备战”态度，使得清军处处被动。
日本方面则不然。明治维新以后，日本很快就制定了对外扩张的计划。1887年，日本政府制定了所谓的“清国征讨策略”，后来逐渐演化为以侵略中国为中心的“大陆政策”。这一政策的第一步是攻占台湾，第二步是吞并朝鲜，第三步是进军满蒙，第四步是灭亡中国，第五步是征服亚洲，称霸世界。而中日甲午战争就是日本实现“大陆政策”前两个步骤的重要环节。
在具体实施过程中，日本更是处心积虑。在中日甲午战争之前，日本方面考虑到中国是传统大国，又开展了洋务运动，所以日本即便是进行了明治维新，也没有十足的把握打败中国。事实上，当时的中国也确实强于日本，中日在朝鲜的冲突始终是中方占优势。为了打败中国，日本可谓是孤注一掷。
从1890年起，日本每年拿出国家财政的60%来发展海军和陆军。1893年，明治天皇更是决定每年从自己的宫廷经费中拨出30万元，再从文武百官的薪金中抽出十分之一，补充造船费用。此时的日本举国上下士气高昂，以赶超中国为奋斗目标，准备进行一场以“国运相赌”的战争。
此时的中国则完全是另一番景象。北洋海军自1888年正式建军后，就再没有增添任何舰只，舰龄渐渐老化。1891年以后，北洋水师甚至连枪炮弹药都停止购买了。而慈禧太后呢，居然挪用了大批海军的军费给自己修颐和园。
就这场战争而言，仅凭双方在战前的态度，就足以预见战争的结果。当时，满清高层的大多数都意识不到日本的狼子野心，不过，也有一小部分清醒的中国人看到了日本的威胁。这其中就有张之洞。
随着日本向中国开战的意图越来越明显，身处内陆的张之洞开始积极关注朝鲜问题。为了及时了解日本方面的动向，张之洞主动联系两江总督刘坤一、北洋大臣李鸿章，此外，他还联系了当时尚在天津的盛宣怀以及驻日大使。
通过分析自己得到的各方消息，张之洞感到日本政府对待朝鲜问题的态度和日军在朝鲜的行动极不正常，他认为，一旦朝鲜出现问题，中日之间必有一战。有鉴于此，张之洞多次向朝廷陈述对时局的看法。同时他还通知台湾方面，暗示情况复杂，希望台湾方面能够积极备战，多筹集枪支弹药，以防不测。另外，在自己的辖区内，张之洞也积极备战，下令湖北各处驻军严密防备。
战前，张之洞得到消息，日本方面向中国派出大量间谍，这些间谍不仅刺探情报，还妄图扰乱民心。为了确保后方稳定，张之洞在湖北严查日本间谍，经过一番努力，抓获了湖北境内的不少日本间谍，打击了他们的嚣张气焰。同时，张之洞还整顿纪律，治理官场陋习，以此团结民众，稳定民心。
汉阳铁厂和湖北枪炮厂都是重要的战争资源，它们对战争的结果至关重要。为了鼓励铁厂和枪炮厂的生产，张之洞上奏朝廷，请求对厂内有功人员进行褒奖。随着战争的临近，张之洞加快了铁厂、枪炮厂的建设速度，将其他费用都拿来建设这些重要工程。张之洞还向两江总督刘坤一借来船只，用于为铁厂运输矿石和煤炭，以确保铁厂生产。为了提高枪炮厂的产量，张之洞还联系清政府驻外公使帮忙购买生产枪炮的原料。张之洞积极备战，必然要花费大笔的银子，而战前清政府又不断散布中日要和解的消息，于是，就有人指责张之洞乱花钱。对于这些指责，张之洞很无奈，但是，他还是坚持备战。
长江是当时非常重要的交通线，中日关系紧张后，张之洞便在辖区内的长江沿线积极布防。当时，日本在向朝鲜增兵的同时，又声称要派兵进入长江。张之洞得到这一消息后，便十分注意长江防务。他指出，日本窥视长江已久，应当加强防务，以备不测。湖北虽然在内陆，但是，守卫长江一事却不能放松。为此，他还亲自到长江沿岸视察江防，监督沿江炮台的建造。另外，他还联络刘坤一，一起加强长江防务。
通过张之洞战前的这一系列举动可以看出，张之洞是当时少有的能够较早警惕日本的官吏。他的举动和慈禧太后、李鸿章等人形成了鲜明对比，这足以显示张之洞的一片爱国心。
1894年7月25日（农历甲午年六月二十三日），日本不宣而战。日本海军在朝鲜丰岛海面袭击了北洋水师的战舰，日本蓄谋已久的战争终于爆发了。8月1日，清政府被迫对日宣战，战争全面爆发。
此时，清政府再也不能幻想中日和解了，而张之洞较早警惕日本、积极备战的态度得到了朝廷的认可，张之洞关于对日作战的奏折也得到了朝廷的重视。此时，张之洞更加积极地参与到对日战争，几乎每天都向朝廷发电报，阐述自己关于对日作战的看法和建议，最多的时候一天就发了三四次电报。
在电报中，张之洞分析当时的战争形势，特别是日本的行动及日本政府的态度，催促清朝政府下决心坚持抗战，放弃避战求和的主张。张之洞通过分析当时形势，认为此时和日本和谈，日本必然会得寸进尺，甚至会认为中国软弱可欺，所以，必须和日本战斗到底。张之洞还不断向清政府通报他所获得的日本信息，引导最高统治者认清倭寇凶残贪婪的本性，以坚定抗战的决心。
张之洞的电报还为清政府详尽地分析了中日双方的实力及军事的优劣与特点，认真地找出自己的缺点和弱点，试图使最高统治者和决策人物有个清醒的头脑，对这场战争有一个正确认识，采取积极措施，夺取这场战争的最后胜利。
张之洞认为，在这场战争中，与日本相比，中国不存在兵源上的问题，但是缺乏懂得现代战争的将领；中国也不缺乏军饷，而是缺乏新式武器。因此，他不断地向清政府建议速调全国精兵强将上前线，尤其强调要调遣那些和洋人打过仗的将领来带兵，要采取扬长避短的战略战术同日本打持久战。张之洞认为，日本军队士气正盛，他们妄图凭借优势火力速战速决，而且他们是小国，不利于持久战。如果中国方面能够将战争时间延长，日本方面必定难以支撑。届时，中国方面再集中力量反击日本，必然能够取得最终胜利。
为此，张之洞还积极向清朝政府推荐将才，并主动设法在海外秘密购买军火。他的这些行动再次遭到了清朝政府中避战求和派的攻击，说张之洞是好乱花钱的人。但张之洞毫不气馁，为了避免过多与其正面交锋、影响购买先进的洋军火，张之洞便改变策略，让前方将领提出购买军火的要求。同时，张之洞还向清政府解释，购买军火和招募士兵不同，临时招募士兵也要花钱，而战争结束后，士兵一旦被遣散，前期花的钱就收不回来了。如果买军火，那么即便是战争结束，这些军火依然可以继续使用，有利无害。
张之洞还建议清朝政府加强信息工作，为正确决策提供依据，为稳定军心民心的宣传工作提供有说服力的资料。张之洞认为，要想制敌，必须先了解敌情。当清政府被迫向日本宣战后，张之洞即奏请朝廷将熟悉日本情况的袁世凯、黄遵宪调到北京，以了解日本方面的情况，为战争提供参考。
此外，张之洞根据自己多年来的经验，再次强调加强通信的必要性。他指出，眼下时局日益紧张，要加强沟通，就得多铺设电报线路，一旦通信受阻，必然会造成严重后果。尽管铺设电报线路费时费钱，但是，这件事决不能拖延。为了增强说服力，张之洞还列举了信息不准、电讯不灵导致决策失误和影响社会稳定的事例。
张之洞认为，当时远离京城的各省谣传四起的重要原因，就是由于上下信息不灵，官民不能及时、准确了解前方战事和时局变化，地方官吏又无法向民众做出令人信服的解释。因此，他极力建议朝廷将由北京通往各省的电线多设一两条以防万一。甚至到了战争后期，张之洞仍向清政府呼吁，军情传递最为要紧，一旦由北京通往外省的电报线路受阻，必然要误事。
张之洞在积极、主动向清朝政府议战事、提建议、出主意的同时，更以实际行动搞好筹饷、筹械、筹运等后勤工作和本辖区防务工作，全力支援抗战，冀图以此来影响全局，影响清政府坚持抗战。
考虑到前线急需兵源，张之洞便在湖北亲自为前线挑兵选将，主动把湖南、湖北地区现有的精兵强将送往前线。张之洞认为，当前第一要务是要筹备充足的军火，尤其是要多备西洋枪炮，否则，将难以御敌。
要想筹备新式武器，最便捷的方式就是直接从国外购买。但是，中日宣战后，各国都声称要保持中立，因而武器出口就受到了限制。此时找洋人买军火，不仅难买，而且价格还比平时高。张之洞是一心想要把这场战争打下去的，所以，他不顾这些困难，一面积极筹款，一面试图通过第三方购买武器。同时，他还把湖北库存的武器全部拿出来支援前线。另外，他还不断要求湖北枪炮厂提高产量，以供应前线。
到1894年10月，也就是战争刚进行了两个多月时，张之洞为买军火就已经花费了42万两银子。湖北的精锐部队也都悉数北上，参加对日作战。此时的湖北，不论是钱财还是兵员都已经见底了。为确保抗战前线将士的供给，张之洞还设法四处借款，以应军需。当前线军情紧急，调往前线的各军由于缺款无法找到轮船及时将士兵运往前线抗战时，张之洞建议租用招商局轮船运送各军赴前线，并主动承担租金，从而卓有成效地支援了前方的对日作战。
张之洞为对日作战一事，夜以继日地工作，做出了时人公认的显著成绩。但因长时间辛劳得不到休息，他终于积劳成疾，于10月初病倒在湖广总督任上。张之洞不分派别、顾全大局的精神和卓有成效的办事能力，不仅得到了同仁的称赞，同时也得到了最高统治者光绪帝和慈禧太后的肯定。此时，两江总督刘坤一奉命北上指挥对日作战，朝廷因为张之洞在广东时与法军作战，主持军务，应付自如，再加上这次对日作战的突出表现，在其病尚未愈时，便将他调往江宁任两江总督，主持南洋军务。
11月13日到职后，张之洞深感守备两江任务艰巨，责任重大，关系全局。他说江南地段太广，沿海沿江处处精华，防不胜防，但一定要防。因此他昼夜戒备，刻刻提防，严防倭寇进犯两江，窜进长江。他到江宁后便马不停蹄地巡视沿海沿江，检查防务，查出江南防务存在着12个不适应战争要求的问题，感到实出意料。根据巡查的结果，张之洞决定对两江防务进行全面整顿，以防日寇进犯。
刘坤一北上，带走了不少两江的将领，这使得驻守两江的部队战斗力下降，为此，张之洞着手整顿部队，引进将才。他上奏朝廷，请冯子材率兵来两江驻防，协助两江办理吴淞沿海等处的防务。在冯子材之外，张之洞又向朝廷请示，把一批有作战经验的将领调到两江，随时听候张之洞的调遣。同时，对于备战不利的将领，张之洞也上奏朝廷，要求对其进行惩处，甚至是革职查办。此外，张之洞还严令禁止水陆各营克扣军饷、摊派钱粮、携带家眷、吸食鸦片。他极力革除军队陋习，整顿军队，提高战斗力。
两江总督辖区内不仅有长江水道，还有漫长的海岸线，张之洞要求两江辖区内沿江沿海的炮台也要整顿，对于不符合新式战争需要的一律改建，添置新式枪炮。对于购置武器的资金，张之洞建议由当地富商捐款，同时，他坚决反对向当地普通百姓摊派。为了加强两江辖区内的相互联系，张之洞又铺设了一批电报线路。
对于两江地区的沿海防务，张之洞并没有单纯依赖军队，而且当时两江地区的军队也确实难以应对两江的防务。于是，张之洞充分发挥人民的力量，在沿海、沿江地区办起了渔团、民团，实行军民联防。张之洞希望能够将当地渔民组织起来，进而实现全民皆兵，让侵略者有来无回。为激励渔团、民团在海防、江防中发挥战斗作用，张之洞亲自拟定奖惩并施的六条规定，并要求各部门广泛宣传，以求家喻户晓。
由于张之洞采取了上述一系列措施，江南防务很快得到改善，军民团结、严阵以待之势，使得侵略者不敢贸然侵犯。同时，张之洞一如既往，不分派系，承担比以往更重的为前方各军筹饷、筹械、筹运、募勇等任务。
张之洞在战争期间，将当时两江财政的一半用作了对日作战。到1895年1月初，两江北上参加对日作战的部队达到50多营，而这批部队的粮草、武器等全部由两江自行供给。随着前线战事吃紧，朝廷又招募了10营士兵北上，由于国库空虚，张之洞就主动承担了这些士兵的粮饷。山东威海危急时，张之洞还主动送去快枪1000支，子弹100万发。山东巡抚李秉衡对此深表感激。
张之洞虽然为对日战争积极奔走，但是，中日对决的结果绝不是一个张之洞能够左右的，两国在政治、经济等方面的差异才是决定战争结果的根本原因。所以，中日之战，以资本主义的日本取胜而告终。
战争失利，谈判求和似乎成为清政府唯一的选择，一时间避战求和派大权在握。按照日本方面的要求，李鸿章被清政府任命为对日谈判大臣，由他负责和日本签订条约。1895年2月14日，李鸿章一行从天津前往日本议和。
清政府求和政策确定以后，为了早日停战，防止主战派对其既定乞和方针进行干扰，对国人，甚至像张之洞这样的封疆大臣也严密封锁消息。为及时了解清廷的意图变动和准确的谈判消息，张之洞多次请求清政府将对日谈判的相关事宜告知他这个两江总督。结果，清政府先是拒绝，后来见张之洞催得紧，就将张之洞斥责了一番。但是，张之洞并不放弃，他继续关注对日事宜，多次与各国驻华大使、有关官员、前线将领联系，希望得到尽可能详细的信息。为此，他甚至还直接向李鸿章发电报询问情况。
当张之洞得知日本想要在台湾取得开矿权后，他当即电奏朝廷，要朝廷权衡利弊，一定不能答应日本的要求。随着谈判的展开，日本的野心也逐渐暴露出来，他们何止要台湾的开矿权？他们是要求清政府割让整个台湾！同时，还有巨额的战争赔款！张之洞得知这些消息后，三次电奏朝廷，要求不要再与日本议和，他希望朝廷能将对日战争进行到底。同时，他痛斥李鸿章避战求和的行为，指责这是明哲保身，妥协误国。他甚至强烈要求清廷对李鸿章严肃处理，以谢天下。
张之洞力争主权，反对丧权辱国的举动，在朝野内外立即引起了强烈反响。坚持抗战、反对和议的官吏、士绅们纷纷上疏，痛陈和议之害，要求惩治李鸿章等人。清政府也认为日本政府索要过多，指示李鸿章继续谈判。李鸿章自然知道自己要签订的是又一个丧权辱国的条约，他既不想与日本继续作战，也不愿意谈判破裂，所以他只能苦苦哀求日本方面少勒索一些。但是，日本方面看清了中国的底线，所以，他们态度强横，根本就不理睬李鸿章的哀求。
就在双方僵持之际，发生了一件意外的事。
1895年3月24日，中日第三次谈判结束后，李鸿章在回到住所的路上，遭到一个日本人行刺，造成李鸿章左眼下受伤。此次意外事件的发生使日本的谈判优势锐减，令日本政府极为狼狈。日本担心清政府因此而放弃谈判，进而寻求其他解决途径。因而，天皇、皇后派遣医生和护士对李鸿章进行治疗并给予慰问。
考虑到李鸿章挨这一枪，同时西方国家也不满日本胃口过大，所以，日本方面将谈判条件降低了一些，其中对辽东半岛的割让范围适当收缩，赔款减少一亿，通商口岸减为四处，但仍十分苛刻。最终，李鸿章在万般无奈之下，签订了这一条约。
对于这一条约，张之洞痛心疾首，他在明知清政府决心已定，难以挽回的情况下，仍然不断电奏朝廷，指出此条约对中国的危害，并着重分析了台湾的形势。张之洞认为，这一条约是在李鸿章受伤昏迷的情况下签订的，中国完全可以置之不理。他甚至建议清政府迁都，继续与日本作战。然而，此时求和已成定局，张之洞的提议遭到了李鸿章和朝廷的严厉申斥。
眼看台湾即将不保，张之洞不愿坐以待毙，虽然他不能阻止清政府割让台湾，但是他打算资助台湾百姓反抗日本的入侵。清政府抛弃了台湾，但台湾人民不愿沦为日寇的奴隶，于是，台湾的一批有识之士成立了“台湾民主国”，试图以自己的力量反抗日本的侵略。张之洞闻讯，立即向他们提供了30万两银子，表示支持。同时，他又命令两江总督管辖的机器局抓紧时间制造武器，以便支援台湾的抗日战争。另外，张之洞还筹集了一批广东方面的武器，也一并交给台湾方面。这一系列举动，有力地支持了台湾人民的抗日战争。
然而，张之洞支援台湾的举动却违反了朝廷的既定方针。李鸿章得知张之洞的举动之后，电奏朝廷，指责张之洞煽动台湾百姓搞叛乱。朝廷也对张之洞的行为不满，要求张之洞不要再过问台湾事务，也不要再给他们武器。在各方面的压力下，张之洞再也无法接济台湾了，只好给镇守台湾的刘永福发了电报，要他自行决定是去是留，至于钱款和枪械，张之洞再也不能供应。刘永福在台湾坚持战斗，一直到9月，弹尽粮绝，不得已撤回了厦门，台湾完全落入日寇之手。
张之洞的这番表现，显示了他强烈的民族英雄气概，他那公然违抗清廷卖国旨意，支持台湾军民自主保台斗争的举动，确令世人钦佩。
张之洞无法阻止签约，也不能援助台湾，于是他想到了结强援来牵制日本。张之洞曾设想，和英国、俄国等结成同盟，许诺给他们商业利益，以此让他们帮助中国对抗日本。为了实现结强援的目的，张之洞甚至不惜向英国、俄国割让土地。张之洞的设想固然不可取，也无法实现，但是，对当时清政府外交政策的某些变化，特别是对促进俄、法、德干涉日本放弃辽东半岛起了一定作用。
张之洞明白，结强援的主张，亦不过是维持垂危的清朝统治的应急之策，彻底解决问题还是要靠自强。因此，在“三国干涉还辽”之后，朝野内外有些官吏以为有列强支持就可以维护大清的安全，而张之洞则认为，中国的危机根本没有解除。为此，他夙夜忧惧，接连向清廷上呈补救之策。他建议朝廷加强陆、海军建设，抓铁路建设，在各省设枪炮厂，广开学堂，兴办商务，讲求工政，派文武官员出国考察等。
张之洞在甲午战争期间，虽然有不恰当的主张，但是他的主观愿望还是好的。张之洞维护国家领土主权、坚持抗战的旗帜是鲜明的，爱国立场是十分坚定的。他的爱国言行和爱国精神，曾影响了朝野，在当时确起了一定积极作用。
