，赴援沪尾。基隆守军不解其意，纷纷哭谏，要求死守基隆。一些淮军老部下和湘军将领也纷纷伏地请求收回成命。刘铭传大怒，拔佩剑砍前案呵斥道：“不舍基隆，台北不能保也。吾意已决，罪谴吾自当之。有违令者斩!”刘铭传接着说：“我知尔等一片赤诚。但这是军事，我在你们面前立军令状。”说毕，手指在剑刃上一划，鲜血淋淋，他用血指在纸上飞快地写下“不胜法夷，甘愿受戮”八个大字。清军于是主动撤出基隆。
基隆失守的消息传到北京后，满朝文武为之震惊。有人趁机攻击说刘铭传是对淡水湘军不信任，致失基隆。许多人信以为真，清廷也大为不满，对刘铭传大加训斥。
刘铭传坚信自己的判断，不为所动，认为将在外君命有所不受，仍然固守淡水。基隆部队的增援，使淡水守军斗志更旺。法军连续7天反复进攻，淡水岿然不动。
八月二十日(10月8日)，进攻淡水的法国侵略军在援军到来后，以军舰7艘猛烈攻击淡水炮台及各处防御工事，淡水炮台守军本身火药不足，见敌人炮火猛烈，便在总兵李成率领下，主动撤离炮台，全部伏身炮台之后，分散埋伏。法军开炮200余发，见炮台上毫无动静，以为守军已溃走，立即驱兵登岸。在舰上炮火的掩护下，分五路向淡水炮台进攻。法军不善陆战，进入丛林地带后，又失去了统一指挥。待法军进入伏击圈后，岸上炮兵变为步兵，喊杀冲出。埋伏在各处的清军奋起反击，双方短兵相接，法军士兵拼命放枪，很快便将弹药消耗殆尽。守军充分发挥自己的优势，展开肉搏战，法人惊慌失措，被杀100余人。很多人还未上岸，就成了海中水鬼。梨园花旦张李成，在法军进攻淡水时，慷慨激昂地说：“火(张小名阿火)生长世间，不欲变服饰为西人奴也!”他率500群众，配合守军作战，埋伏在炮台附近草丛之中。他们一部分人用长柄铁钩配合李成部，专钩敌人衣物，钩住即击杀之;一部分人用长枪瞄准敌人射击。法军陆战队司令方丹也被他们割下首级。中午，法军全线溃退，守军追击直至海滩，侵略军狼狈地逃回舰上。法国人也承认淡水之役是一次最严重的失败，认为“这次败战是难以补救的”。
这一战役，就是历史上有名的“淡水大捷”，或称“沪尾大捷”。这一战
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