1884年7月16日，刘铭传抵达基隆，立即着手检查军事设施，并加强了当地的防御工事。仅仅两周后，法国海军直逼基隆港口，要求清军交出炮台，遭到拒绝后，法军于8月5日发动了攻击。在刘铭传的指挥下，守军进行了顽强的抵抗，但最终因实力悬殊而被迫撤退。法军占领基隆港口后，对周边设施进行了破坏。

然而，法军并未能就此取得决定性的胜利。8月23日，法国海军在福州马江发动突袭，击沉了福建水师的所有战舰，掌握了台湾海峡的制海权。随后，法军再度进攻基隆，守军奋力抵抗，但由于损失惨重，刘铭传决定放弃基隆，转而加强沪尾（今淡水）的防御。

在沪尾，法军再度发起进攻，但遭到了清军的强烈反击。清军利用地形优势，采取伏击战术，给法军造成了重大伤亡，迫使法军撤退。这场胜利极大地鼓舞了士气，同时也揭示了法军在陆地作战中的弱点。

随后，法国提出新的和议条件，企图通过占领基隆和淡水作为谈判筹码，但清政府拒绝接受这些条件。为了打破僵局，法国宣布从10月23日起封锁台湾，企图切断台湾与外界的联系。然而，台湾军民团结一致，克服了封锁带来的困难，各地的支援源源不断地通过各种方式抵达台湾。

进入1885年，战斗更加激烈。法军增兵基隆，试图巩固其控制区域，但始终未能突破清军的防线。3月底，法军进攻澎湖，占领该岛。然而，法军在镇南关的失利导致法国国内政局变动，茹费理内阁倒台。

七、晚年

1885年，清廷任命刘铭传为首任台湾省巡抚，这是对他之前在保卫台湾过程中展现出的杰出才能的肯定。在台湾任职期间，刘铭传推行了一系列现代化改革措施，极大地推动了台湾的社会进步与发展。

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刘铭传首先关注的是基础设施建设，他主持修建了台湾第一条铁路，这项工程不仅改善了岛内的交通运输状况，也为台湾的经济发展提供了坚实的物质基础。同时，他还积极开发矿产资源，尤其是煤炭资源，以支持工业生产和能源供给。刘铭传还致力于通信网络的建立，创办了电报业务，使得信息传递变得更加迅速便捷。邮政系统的改革和发展，提高了邮件传输效率，方便了民众的生活。

此外，刘铭传大力发展航运业，鼓励海上贸易，这不仅促进了台湾与外界的经济交流，也为台湾带来了更多的商机和发展机遇。他还十分注重教育事业的发展，积极兴办学校，培养人才，为台湾的长远发展奠定了人才基础。

在刘铭传的领导下，台湾的国防力量也得到了加强。他重视军事建设和边防巩固，确保了台湾的安全稳定。鉴于他在台湾的突出贡献，清廷还授予他兵部尚书衔，并让他协助处理海军事务。

然而，好景不长，1890年，由于在处理通商口岸税务问题以及基隆煤矿招商等事务上与外商产生纠纷，加之顽固派官僚的激烈反对，刘铭传遭到了清廷的严厉批评。面对种种压力，刘铭传身心俱疲，健康状况急剧恶化，最终不得不向清廷递交辞呈。

1894年，中日甲午战争爆发，清军在战场上接连失利。清廷紧急召回刘铭传，希望借助他的经验和能力扭转战局。然而，刘铭传因病重未能应召。最终于1896年1月12日在安徽六安刘新圩逝世。清廷追赠他为太子太保，并赐予他“壮肃”的谥号，以表彰他为国家所做的贡献。