沈葆桢认为有必要加强汉化影响，破除内地人民不得私渡台湾的禁律，开放台湾。他力言：在未先行招募垦荒的情况下开山，则路通了也等于没通，而要招募垦荒，不开禁，则民众仍然会取观望态度，不会听从招募。在他的要求下，光绪元年（1875年）正月初十日，清廷宣布台湾开禁，并在汕头、厦门、香港等处设“招垦局”，鼓励大陆民众前往台湾开发，提供免费渡航，并发给口粮，耕牛和种籽。
同时，沈葆桢还着手筹办基隆煤矿，并向清廷申请减税，以便使其能够具备与洋煤竞争的能力。此外，沈还曾经打算在台湾炼铁和开采石油。
七月，沈葆桢被调任两江总督，原由其所主理的台湾事务则被交由福建巡抚王凯泰办理。对沈葆桢的开发台湾计划，闽浙总督李鹤年不是很赞成，因此，王凯泰便无从放手施展，并且王不久便因病去世。之后，清廷任命丁日昌为福建巡抚。丁大力开发台湾，转年十二月，丁巡视台湾，赏给其居民银牌、哔吱、布匹等物，并雇用汉民代不善耕种的高山族居民耕种，传授他们农业生产技术，此外，还设立义学，以传播文化。为鼓励台湾渔业发展，丁日昌还罢去台湾渔税；此外，他还增添了旗白（今高雄）炮台炮位，从而加强了台湾的防御力量。丁还计划把从吴淞铁路拆下来的路轨器材铺筑于台湾，并架设电线，但这些计划最后均因财政经费紧张而未能实现。后丁日昌因病离职。四年（1878年）六月，吴赞诚出任福建巡抚，他也曾经前往台湾，在台湾各地巡视，同年秋天，他又进一步开辟道路，不久，吴因病去世。七年（1881年），岑毓英任福建巡抚，也致力于台湾开发，其认为大甲溪是台湾南北交通的要道，但是大甲溪的水流湍急，不利交通，于是便向当地士绅劝募，又加上清廷的财政拨款，共计耗资20万元建成大甲溪桥。另外，其还将团练总局改为培元总局。
本来，台湾原设的最高级行政官员为分巡台湾兵备道，加按察使衔，隶属于福建省。
同治十三年（1874年）十一月，沈葆桢筹议提高台湾的行政地位，其建议将福建巡抚移驻台湾，并且其还列举了12条理由对巡抚亲驻台湾将有利于加速开发台湾，进而有利于屏蔽东南七省加以说明，认为这当中“关系非轻”。同时，沈葆桢又在台湾增设郡县，将台湾原有的一府四县二厅增为二府八县四厅。之后，清廷议定福建巡抚今后冬春两季驻守台湾，夏秋两季则驻守福建，从而两处兼顾，以加强对台湾的经营管理。光绪二年（1876年）十二月，刑部侍郎袁葆恒上疏指出，福建巡抚半年驻台，半年驻闽，怕这样的举措会导致福建和台湾均受其害。驻于台湾，怕福建省省内政务被荒废，驻于福建，怕一旦巡抚分心，则建设台湾便流于空谈，他于是建议把福建巡抚改为台湾巡抚，长驻台湾，而福建省的事务则归闽浙总督管理。这时正担任福建巡抚的丁日昌也有同感，他奏称分驻两地，来往不便，请求清廷派重臣驻守台湾，并在督办数年之后，再在台湾建省，但是他们的建议并未为清廷所采纳。
刘铭传与台湾建省中法战争爆发后，台湾的战略地位再次引起了清廷的注意。光绪十年（1884年）九月，督办台湾军务的淮军名将刘铭传被清廷任命为福建巡抚。第二年五月，其以台湾需要大力建设的理由，坚决要求辞去福建巡抚一职，而请求专驻台湾。七月，左宗棠也上折对应以大员专驻台湾的建议予以重申。此外，贵州按察使李元度也有相同建言。于是九月初五日，清廷正式发表台湾建省上谕，改福建巡抚为台湾巡抚，福建省事务归闽浙总督杨昌濬兼理，而刘铭传则成为了首任台湾巡抚。
而实际上清廷的这一举措与刘铭传的本意并不完全相同。刘铭传认为台湾虽然应有长驻大员，但建省的条件尚不具备，因为此时台湾的开发尚在初期，财政十分匮乏，刘于是便请求仍与福建省联为一气，认为以福建为依托才好进行建设，因此刘奏请清廷仍称为“福建台湾巡抚”，等到5年之后一切准备就绪再正式称省。这当然是出于慎重，但清廷认为已经下旨批准设省，就没有必要再反复改动了。因此，只是谕令“台湾虽设行省，必须与福建联成一气如甘肃、新疆之制，庶可内外相维”。
刘铭传（1836～1895年），字省三，号大潜山人，安徽合肥人。刘铭传是淮军名将，是淮军中最早大量使用西方近代枪法、炮法的一个，所部称“铭”军。他曾多次上疏清廷要求学习西方军事技术以抵抗外国侵略，光绪六年（1880年）又上疏请求清廷从速修造铁路以求自强，但遭到顽固派的反对。
尽管其近代化抱负在大陆屡屡受挫，但刘并未因此而泯灭大志，在被任命为台湾首任巡抚之后，刘铭传开始转思把台湾建成中国近代化的模范省，决心“以一岛基国之富强，奉一隅之设施，为全国之范”。
光绪十二年（1886年），刘铭传开始对台湾省的行政区划进行较大的调整，其将彰化桥仔头设为台湾首府首县，作为省会（今称台中）;将原台湾府县所在地改称为台南府、安平县；彰化南境和嘉义东境合并为云林县；将新竹西南境独立出来设为苗栗县；将卑南厅升为台东直隶州；在花莲港设州判；将淡水东南部的土地划归基隆厅，又改通判为同知。如此，台湾便由沈葆桢时代的二府八县四厅一变而成三府一州十一县三厅，从而初具省级规模。
刘铭传建设台湾主要是从3个方面入手。
第一，开化高山族居民，加快其汉化速度。
刘铭传看到高山族人民的归化与海防实际上是互为表里，如果他们不归化，社会秩序不安定。到光绪十二年（1886年）上半年，刘铭传督率部下招抚番社400余个，归化7万余人。光绪十三年（1887年），其部将张兆连又在山后招抚二百一十八社，归化5万余人；与在同时，章高元又在山前招抚二百六十余社，归化3.8万人。
而在继续“抚番”的同时，刘也不忘将开山工程向前予以推进。张兆连开通了嘉义至卑南道路，林朝栋与抚垦帮办大臣林维源开辟中路和东路。其中开辟横贯台湾岛的山区道路工程尤为险难，刘铭传于是便作出部署，由张兆连部从水尾挖凿山岭向西推进，章高元部由集集街挖凿山岭向东推进，这样在清军修路部队穿峭壁，越险谷，历经艰辛努力之后，一条一百八十余里长的山路便得以在光绪十三年（1887年）春竣工，从而使得向来久居在山野之中的高山族居民得以走出原始生活。如此，到光绪十六年（1890年），全台秩序大体安定。
当时，有的人屡剿屡叛，对产生这一现象的原因，刘铭传作了分析，他看到当地人的田产房屋和财物常常被土匪、盗贼或奸民侵占，而每当有这种事情发生，当地人无处可以诉官，也无处可以伸冤，于是便自行集众复仇，对善良的汉族居民进行杀掠，而奸民在汉族人遭遇当地人杀害后便会向官府递请诉讼，官府于是便兴师剿之，这样长久下来，便导致了这一现象的产生。刘于是便认定今后政府务须对各族居民一视同仁，并且引导汉族加强与高山族人交流。刘铭传制定招徕政策，派人到大陆广招福建贫民来台进行开发屯种，与高山族人共处杂居，并逐步推广汉族先进生产技术，在各重要番区设立抚垦局、立番市，局中设有医生及教授耕读的人员，教高山族人学习耕织技术；还设一些义塾，吸收高山族子弟千数人入学，其中台北所设的番学堂不但教以汉文、算术、官话、台语和礼仪，而且还提供衣食。这些措施对台湾秩序及高山族人的社会进步都起到了良好的作用。
第二，清理台湾财政，积累近代化资金。
台湾土地税自康熙年间谕令“永不加赋”后，土地开垦得越来越多，但国库收入却没有增加分毫，而百姓的负担也并未有所减轻，这当中的利益都被土绅剥削而去。台湾开始建省后，收入不能自养，行政经费要依赖清廷指定福建省给予80万两“协饷”。
为解决近代化资金的来源问题，光绪十二年（1886年）四月，刘铭传分别在台北府与台南府设立清赋总局，各属县厅设分局，由知府统理，知县主持，彻底进行清丈土地，清理田赋的工作。这一工作到光绪十四年（1888年）时大致完成，这时其所收的田赋已超过原额40万两，并且台湾人民的负担也反而有所减轻。当时台湾新采取的赋税交收办法是模仿一条鞭法，方便农民，而使胥吏难以从中进行盘剥。除正赋以外，明确规定“补水”“平余”章程，此外不许胥吏加派。台湾正额赋税原是18万两，经过这一番整顿之后，赋额增加到67万余两，差不多是原来的3.7倍。此外，刘铭传还对因中法战争而被破坏了的基隆煤矿进行恢复，购进新式洋机，增加煤炭产量；设台湾脑琉总局，以收樟脑、琉磺之利；又设煤油局，钻取石油；加强船政管理等。于是，整个台湾的杂税（包括煤炭、樟脑、茶叶、船货厘金、鸦片、盐课等）由原来90万两增为370余万两。此外，刘铭传还设立官银局，购用西方机械造币，每年出币数10万枚，从而开中国近代币制改革之先河。
第三，以国防为龙头，开展近代化建设。
刘铭传认为南北洋海防的关键就是台防，而澎湖又为台防的关键所在。因此他在台湾进行的所有近代化建设都是紧紧地围绕着加强国防、抗击侵略的目的进行的。
为加强台湾岸防设施，刘铭传兴工改筑10座钢筋混凝土的西式炮台，向英国阿姆士顿厂购置31尊钢铁后膛大炮，80具水雷以及加农炮若干。又改澎湖副将为总兵，部署防军三十营，均配用洋枪，此外还聘请外国军事教官对之进行教练。此外，其还在台北设立机器局，聘请德国人彼德兰为工程师，生产弹药、炮弹和枪弹。对基隆炮台，其聘请德国工程师庞斯监工按欧洲方法重新进行建造，重造后，该炮台极其坚固。
在沈葆桢、丁日昌时电报线已由台南架至安平和旗后，全长不足百里。光绪十二年（1886年）五月，刘铭传招德商上海泰东洋行承办台北至基隆、沪尾以及至台南的八百里陆线，使得台湾全岛信息畅通。八月，刘铭传又让英商上海怡和洋行承办淡水至福州、安平至澎湖的水线，使台湾与大陆的联系贯通。光绪十四年（1888年）水陆两线均完工之后，刘铭传又设立一座电报学堂，并聘请西方教师培训电报人员。同年又在台北设邮政局，发行邮票，票面上部绘龙，下部绘马，寓示中国邮传；此外又拨邮船二只，往来于台湾与福建及上海之间。台湾的新邮政开创得很早，就连大陆都要较之晚了9年。当时，刘铭传还打算在台湾开创电话事业，可惜他的这个计划未能完成。
在海上交通事业方面，刘铭传又在香港定造轮船四艘，此外又由南洋侨商集资购买两艘，开辟的数条航线可由台湾到上海、香港、西贡、新加坡、吕宋等数个港口。
从光绪十三年（1887年）开始，刘铭传又招商股办起台湾南北铁路，计划北起基隆，南达台南，从而使得海防陆路能够贯通台湾首尾。十四年（1888年），因商股持犹疑态度，集资困难，清廷便又将该铁路改归官办。光绪十七年（1891年），基隆台北段建成通车，接着又往南展筑。光绪十九年，台北新竹段建成通车，两段合计，全长一百零七公里。台湾铁路是当时最早由清廷自行修造的铁路之一。
刘铭传治理台湾七年，“不独办防练兵已也，造铁路以通之，行邮船以辅之，振殖产以裕之，辟财源以养之，改内政以新之，设教育以明之，使民能知义，国无患贫，而兵乃可用”。但他自己却由于深入山地，感染湿瘴，从而造成视力和听力下降，又加上患有肺病，咯血气喘，身体情况很是不佳。而其由于推行新政，进行清赋加税的工作，台湾当地的一些士绅商户和有钱人都埋怨其主政太苛，他的各项改革措施在当时又常常遭受顽固守旧派的反对。最后其想续开基隆煤矿新井，但当时清廷财政紧张，不能拨款，刘铭传于是便将续开事宜委托英商集资筹办，结果刘的这一举措遭到清廷户部和总署的指责驳斥，并被给予处分。在这种情况下，刘铭传愤而辞职。
继刘铭传之后担任台湾巡抚的是邵友濂，邵消极吸取了刘之去职的教训，上任之后一反刘铭传任职时的所为，废止各项新政，对学堂和铁路等都予以停办，台湾建设于是便陷入了停顿之中。
中日甲午战争
朝鲜“东学道”起义
19世纪末以来，帝国主义列强对中国的邻邦朝鲜展开了激烈的争夺。在这场争夺中，通过“明治维新”走上军国主义道路的日本表现得最为贪婪和野蛮。
吞并朝鲜是日本“大陆政策”的重要组成部分。自从明治维新以来，日本军阀一直奉行“征韩论”的国策。光绪元年（1875年）八月，日本舰队进入汉江江口，并强占了永宗岛。次年一月，朝鲜被迫与日本签订《江华条约》十二款。条约规定：第一，开元山、仁川为商埠，日本货物免缴关税。第二，日本可以自由测量朝鲜海岸。第三，日本享有领事裁判权。此外，条约还明确规定：“朝鲜为自由之邦”。这表明日本为了独霸朝鲜，极力想要破坏朝鲜与清政府的传统宗属关系。《江华条约》是日本强加给朝鲜的第一个不平等条约。此后，日本及其他列强侵略朝鲜的步伐都加快了。光绪三年和六年（1877年和1880年），日本又分别在元山、釜山设置了特别居留地（租界）。日本的一些商业公司利用不平等条约，大量向朝鲜倾销商品，使朝鲜的手工业遭到极大摧残，严重地破坏了朝鲜经济的发展。当时，以王妃闵氏为首的闵妃党把大院君李昰应排挤出去，掌握了最高统治权，日本便乘机培植亲日势力，通过各种手段把闵妃党置于自己控制之下。
日本对朝鲜的政治、经济侵略，加剧了朝鲜国内的反日情绪。大院君李昰应利用这种情绪，于光绪八年（1882年）六月初九在汉城发动兵变，处死了一些官吏和日本教官，焚烧了日本驻朝鲜使馆，最后驱除了闵妃党，重新执掌政权，史称“壬午兵变”。兵变发生后，日本政府一面派兵侵入朝鲜，一面命令驻朝公使花房义质逼迫朝鲜赔偿损失，并企图割占巨济岛和郁陵岛。得到朝鲜兵变的消息后，清朝署直隶总督张树声上报清政府，同时，派北洋水师提督丁汝昌、道员马建忠及广东水师提督吴长庆等，率军队和兵舰赴朝，于七月十三日平息了兵变，大院君被迫归政于朝鲜国王。日本的侵略计划被清军的迅速行动挫败了，花房义质看到中日两国在朝鲜的兵力悬殊，未敢轻意挑衅清朝军队。日本政府未能实现利用兵变割取朝鲜领土和夺取更大权益的企图。但是，朝鲜仍被迫于光绪八年（1882年）七月十七日与日本签订了《济物浦条约》，日本以保护使馆为借口，获得了在朝鲜驻兵的权利。