1886年7月，李鸿章接到袁世凯报告，说朝鲜有人谋划联俄防英。清政府深知一旦朝鲜落入它国必将危及自身安全，于是命令水师提督丁汝昌和吴安康分别率领北、南洋舰队前往朝鲜的永兴湾一带巡防。接到命令后，丁汝昌立即率“定远”、“镇远”、“济远”、“威远”、“超勇”、“扬威”等6艘军舰前往朝鲜东海岸海面操演。铁甲舰由于海上长途航行需要上油、修理，于是“定远”、“镇远”、“济远”和“威远”等4艘军舰奉李鸿章之命、在丁汝昌的率领下前往日本长崎进行大修。
1886年8月1日，北洋舰队抵达长崎港。长崎人对欧美军舰早已司空见惯，但来自中国的铁甲巨舰却还是首次目睹，因此码头上挤满了看热闹的人群。望着龙旗高扬、威风凛凛的巨舰，市民中夹杂着惊叹、羡慕、愤懑等复杂的情绪，这些情绪伴随着日本朝野长期宣传的军国主义思想最终酿成一场骚乱。8月13日，中国水兵上岸购物，个别水兵与当地警察发生冲突，造成1名日本警察受重伤，1名中国水兵受轻伤。在李鸿章看来，冲突只能算是小事，但事态很快扩大了。
15日，舰队放假，数百水兵上街观光，丁汝昌鉴于前日的冲突，严饬水兵不许带械滋事，但在广马场外租界和华侨居住区一带，水兵遭到日本警察有预谋的袭击，双方发生大规模冲突，结果死伤80余人，其中中方水兵死亡人数多于日本。当时数百名日本警察将各街道两头堵塞，围住手无寸铁的中国水兵挥刀砍杀，当地居民在歹徒煽动下从楼上往下浇沸水、掷石块，甚至有人手拿刀棍参与混战。中国水兵猝不及防，又散布各街，结果吃了大亏。
事后中日双方通过外交和司法的途径进行了长达几个月的谈判，在英、德公使的调停下达成协议，称这次冲突是语言不通，彼此误会，没有追究责任和是非，对死伤者各给抚恤：军官、警官的恤金每人6000元，水兵、警察恤金每人4500元。水兵因伤致残者每人2500元。由此核算，日方共付恤款52500元，中方共付恤款15500元，此外长崎医院的医疗救护费2700元由日方支付。在交涉中李鸿章深信，此事错在日本，通过据理力争总算为国人挽回了一点面子。
第二次正式访问
日本帝国主义为了要在国内制造积极扩充海军战备的舆论，并对中国舰队作战能力进行摸底，在1891年特别邀请北洋舰队正式访日。
李鸿章得意洋洋，在他的亲自安排下，6月26日，丁汝昌率北洋舰队的精华———“定远”、“镇远”、“致远”、“靖远”、“经远”、“来远”6舰编队从威海卫起程，正式访问日本。7月5日下午3时，舰队抵达横滨港。
日本方面对清政府北洋舰队的到来竭尽礼仪之能事，在各种场合都表现得“礼意其隆”，希图以此表达对华的“亲善”之意。7月9日，日本方面还特地安排了天皇在东京接见了丁汝昌和北洋各舰管带，礼仪非常隆重。7月10日，日本外相夏本武扬在东京小石川的后花园举办游园会，招待北洋舰队将领。而清政府也表现出一个传统礼仪之邦的风范，作出了必要的答谢。7月16日，丁汝昌在泊于横滨港内的“定远”旗舰上举行招待会，邀请了包括国会议员和记者在内的日本各界人士出席。通过这一活动，北洋舰队在礼貌地答谢日方接待的同时，再次向日本人炫耀了它的威容，但对日本来说是一次很深的刺激。当日本朝野人士参观完日本暂缺的7000吨级“定远”、“镇远”舰后普遍感到羞愧，这两艘军舰铁甲之厚、炮火之强极大震慑了日本人，诱发了日本国内的惊恐情绪。北洋舰队在横滨港停留了约两个星期后，丁汝昌率舰队前往长崎访问。8月4日离开日本回国，至此历时40余天的北洋舰队访日计划全部完成。
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