6年之后，李鸿章看到牛昶昞工作细致，是一个人才。就把牛昶昞留在直隶作候补道员，原本他和甲午战争是没多少关系的。但是在甲午战争之前，牛昶昞总理威海水陆营务处兼工作处事宜。
黄海海战爆发后，日本海军在大同江外海面投入战斗军舰则有12艘，包括其全都精华，中午开战后，北洋舰队重创日本比叡、赤城、西京丸号诸舰，但北洋舰队中扬威、超勇二舰亦受重创。
中日的这次海战，北洋舰队遭到重创，被迫让出了黄海的制海权。1895年2月，威海卫海战爆发，这次战争也是保卫北洋舰队根据地的战争，此时面对极其危险的局势。丁汝昌向李鸿章请示，希望率舰队突围，却遭到李鸿章的拒绝。
丁汝昌等人由于没接到上级命令，面对气势汹汹的日本水师的逼近，只能眼看威海卫东西口炮台相继失陷，丁汝昌等人只能退守刘公岛。原本这时候的北洋舰队高级将领应该想的是，怎样突围出去。
牛昶昞与军中洋员联合起来，商量投降的决议。这样的想法被丁汝昌严词拒绝了，这时双方矛盾就产生了。军中洋员也前去劝解丁汝昌，希望他能答应投降，并且和日本水师达到协议。
