丁汝昌等自杀殉国后，2月12日，牛昶炳和洋员及诸将等商议投降问题。美员浩威提出对丁汝昌之死，要严守秘密，以免影响投降谈判。有人提议按丁汝昌生前命令，沉船毁台，然后议降。但马格禄、浩威和一些民族败类，不仅不同意，还盗用了丁汝昌名义向日军乞降。乞降书由浩威用英文起草，然后译成中文。午前8时30分，派广丙管带程璧光为军使，乘镇北炮舰，上树白旗，由西口出港，将乞降书送至日本舰队旗舰松岛上。书如下：
“革职留任北洋水师提督军门丁，为咨会事：
照得本军门前奉贵提督来函，只因两国交争，未便具覆。本军门始意必战至船没人尽而后已，今为保全生灵起见，愿停战事，所有刘公岛现存船只及炮台军械，委交贵营，但冀不伤中西水陆官弁兵勇民人这命，并许其离岛还乡，如荷允许，则请英国水师提督为证。为此具文咨会贵军门，请烦查照，即日见覆施行，须至咨者，右咨日本海军提督军门伊光，光绪二十一年正月十八日。”
伊东佑亨接书后，立即召集幕僚开会，商讨接受投降事宜。同时，派军舰扼守刘公岛西口，预防北洋舰队冲出。并致答书如下：
“拜读贵翰，敬悉一是。小官因拟于明日收纳现属台端所有之舰船炮台及其他全部军用品，至其时刻方法等细节，小于明晨台端对本书作确答时协商。军用物品一切缴交小官之后，小官当令我舰船一艘平安护送台函中所指定之员及台端一同至被双方认为妥善之地点。但，既如前述，按小官个人之意见及关怀，希望台端前来我方，暂在我国等待战争之结束，此不但为台端一身之安全计，相信为台端之将来亦应如此也。同时，小官保证台端在日本必能受到充分待遇。但倘若台端必欲返回乡里，小官当随台端之希望。至于台端欲以英国舰队司令长官为保证人一项，小官认为并无必要，盖台端军人之名誉，实小官所坚信不渝者也。兹将搁笔，小官希望台端于明朝10时以前对本书作一确答。”
同时，伊东佑亨给丁汝昌私函一件，并赠送香槟酒等数种礼物。
13日午前9时，程璧光再乘镇边炮舰，下半旗，持伪托丁汝昌之复信，来到日本舰队。诡称昨夜丁提督于写完复信后自杀。复信内容为：
“伊东军门大人阁下：顷接复函，深为生灵感激，承赐珍品，际此两国交争，不敢私受，谨以璧还，并道谢忱。来函约以明日交军械台舰等类，因兵勇须卸缴军装，收拾行李，为时过促，恐有不及，请展限至正月二十二日起，阁下进口，分日交收各件，绝不食言。专此具覆，并请台安，诸希裁察。丁汝昌顿首。正月十八日。外缴还香槟酒蛎黄等共三件。”伊东佑亨接书后，再致复函如下：
“小官顷接华历一月十八日水师提督丁汝昌来函，但据此函前来的使者口述，水师提督丁汝昌业已自杀，不胜哀悼。关于缴交军舰炮台及其他军器，声请展限至华历一月二十二日一事，当在左开条件之下予以承认。
其条件即，限于本日午后6时由一负责中国士官前来我旗舰，就上述军舰炮台及其他军器之交缴，并就放还在威海卫之中国人及外国人事项订定确实条约若干项。
小官致故水师提督丁汝昌的最后一函说，交缴时刻及其他细节当于明日与贵提督协商协定，兹该官既已逝去，此等细节希与负有代理丁提督和小官地商任务的官吏协商。
兹并须言明，为此项协商前来我旗舰的士官应为中国人，不得为外国人，凡是中国人，小官将予欢迎。”
当日午后5时20分，清军以牛昶炳为投降谈判代表，携军使程璧光到日本旗舰松岛进行谈判。伊东代表日方提出清军投降条件11条，牛昶炳表示均一一照办。
14日午后3时30分，牛昶炳、程璧光再到松岛舰上，缴出威海卫清军海陆投降军官及洋员名册和兵勇军勇统计表。计投降官兵陆军2040人，海军3084人，合计5124人。当夜，牛昶炳与伊东佑亨签订投降条约11款，即刘公岛条约。其内容如下：
“一、中西水陆文武各官，须开明职衔姓氏，西人须开明国名姓名，其文案书职及兵勇人等，须开一总数，以便分别遣还中国。
二、中西水陆文武官员，须各立誓，现时不再预问战事。
三、刘公岛一切器械，应聚集一处，另开清折，注明何物在何处，岛中兵士，由珠岛日兵护送登岸，威海各东后自2月14日（西历）5点钟至15日正午止，陆续遣归。
四、请牛道台代承交付兵舰炮台之任；唯须于15日正午以前将舰中军器，台上炮位，开一清账，交入日舰，不可遗漏一件。
五、中国中西水陆各官弁，许于15日正午以后，乘康济轮船，照第十款所载，开返华界。
六、中西各官之私物，凡可以移动者，悉许随带以去；唯军器则不论公私，必须交出，或日官欲加以搜查，亦无不可。
七、向居刘公岛华人，应劝令安分营生，不必畏惧逃窜。
八、日官之应登刘公岛收取各物者，自16日9点钟为始若伊东提督欲求其速，可先令兵船入港内等待，彼时中西各官，仍可安居本船，俟至16日9点钟为止，一律迁出，其在船之水师水手之等，愿由威海遵陆而归，可听其便，其送出之期，则与各兵一律从15日正午为始。
九、凡有老幼妇女之流，欲离刘公岛者，可自乘中国海船，从15日正午以后，任便迁去；但日本水师官弁，可在口门内稽查。
十、丁军门等各官灵柩，可从16日正午为始，或迟至23日正午以前，任便登康济兵船离岛而去。伊东提督又许康济不在收降之列，即由牛道台代用，以供北洋海军及威海陆路各官，乘坐回华，此缘深敬丁军门尽忠报国起见；唯此船未离刘公岛之前，日本水师官来拆卸改换，以别于炮船之式。
十一、此约既定，战事即属已毕；唯陆路若欲重战，日舰必仍开炮，此约即作废纸。”
根据投降条约，清军缴出威海卫内北洋舰队全部残余军舰以及刘公岛上各炮台所有军械弹药及军事设施。
17日上午10时30分，日本联合舰队摆出一副战胜者的架势，耀武扬威地正式占领了威海卫港。并举行“捕获式”，将威海卫港内北洋舰队残余舰船镇远、济远、平远、广丙、镇东、镇西、镇南、镇北、镇中、镇边全部俘虏。扯下中国军旗，升起日本旗。只将练习舰康济卸下大炮，解除武装后交还中国，用来运送丁汝昌、刘步蟾等人的灵柩及洋员等去烟台。
当天午后4时，康济号载运丁汝昌、刘步蟾等人的灵柩、海陆军官及洋员，在潇潇春雨之中，汽笛哀鸣，凄然离港。日本联合舰队全体鸣炮，肃立致唁送行。至此，清政府花费巨额白银，经营十余年的北洋舰队，宣告全军覆灭。
