光绪九年（1883年）法国侵扰中国属国越南，挑起中法战争。李鸿藻激愤上书，弹劾枢臣。后李鸿藻谪迁为内阁学士。后来又升迁为礼部尚书。

光绪二十年（1894年），中日甲午战争爆发。朝廷中妥协投降之风日盛。李鸿藻焦急万分，一而再、再而三地上书皇上，建议朝廷开源节流，动员全军，重整士气，保家卫国。然而，一些官僚依旧歌舞升平，忍辱求和，最终李鸿章代表清廷与日本签订了丧权辱国的《马关条约》。在这种情况下，李鸿藻与翁同龢再次重申反对签订《马关条约》的立场。

光绪二十三年（1897年）以病乞假，旋卒，享年七十八岁，清廷予谥文正，赠太子太傅，入祀贤良祠。