到了七月，马嘉理事件似乎还在原地踏步。威妥玛发现，总理衙门的人，没一个是认真办事的，在没完没了的推脱、推卸、推诿、搪塞、虚晃中，时间一天天过去。威妥玛在日记中，生动地描述了总理衙门的大臣是怎样议事的：“凡各国使臣至总理衙门，必具酒果，王大臣以次陪客同坐，一若以饮食为交涉之要务也。又中国虽事权不归一，然大臣仍不敢各抒己见，每使臣发一议论，则各人以目相视，大臣视亲王，新入署之大臣又视旧在署之大臣，若王一发言，则各人轰然响应，亦莫非是言。若亲王不言，诸大臣必不敢先言也。”这种场面，凡官场中人，都不会觉得陌生。
不过，总署的人也有自己的理由，他们觉得洋人脾气恶劣，不可理喻。崇厚就批评威妥玛：“威妥玛的谈话是不能当真的——一会儿这个，一会儿那个——今天说是，明天又说否……暴怒、愤慨、咆哮，任性而发，使我们只好不理。” 双方的思想、文化、语言、习性都格格不入，对起话来，就像隔着一座喜马拉雅山。
威妥玛指责总署：“总署向来办事多是含混敷衍，不独此一件事!无论何事都是往返商量多日尚无定见，似此如何办得事的!”他声称，既然总署没有诚意，他只好离京，前往上海。路经天津时，李鸿章约他七月初三会晤。
当日，威妥玛到衙门拜访李鸿章，按照督抚衙署规定，凡有客至，先由门役通知号房，再由号房通知门房，由门房再通知签押房。威妥玛性急烦躁，等了一会，满头大汗，大叫：“不能杀我，殆将渴死我耶!”大怒而去。第二天，李鸿章亲自到英国驻津领事馆回访，为昨日开门略迟道歉。
威妥玛直接质问李鸿章，究竟有无资格办理此事：“中堂如是奉旨办理此事，或总理衙门有信请中堂办理，此事我自然应与中堂商办;倘或不然，只好谈论，不能商办。”
李鸿章依然保持微笑，肯定地说：“我是通商大臣，专办交涉事务，云南钦差又是我的胞兄，商办既可，谈论亦可。”
威妥玛说：“云南之案并非通商事件，今中堂这么说，自然是未奉旨办此事。我们亦可细细谈论。”
李鸿章说，你可以当我是旁人闲论，不妨将心里意思照实告知，不要说虚假话。他的谈判艺术，时而小溪潺潺，时而飞流直下，时而板起面孔，时而又嬉皮笑脸打痞子腔，张弛节奏，把握得非常到位，而且他能扣紧关键，言之有物，不拘小节，肯负责任，折冲调和能力颇佳，洋人都愿意与他打交道。
威妥玛把云南当地缅商和柏郎的信函，交给李鸿章过目，里面对腾越官员如何派兵阻路，如何迎击柏郎，如何杀死马嘉理，有详尽的描述。李鸿章仍坚持说，阻路的是当地团练，不是官兵。威妥玛反驳：“穿号衣的如何不是官兵?”
李鸿章一时语塞，只好劝威妥玛少安毋躁，现已派钦差查办，大概年底总可以办完。威妥玛声色俱厉地呵斥：“自咸丰十一年到今，中国所办之事越办越不是，就像一个小孩子活到十五六岁，倒变成一岁了。”他又说：“总署向来遇事，总云从容商办，究是一件不办。今日骗我，明日敷衍我，以后我断不受骗了。中国办事哪一件是照条约的!如今若没有一个改变的实据，和局就要裂了。令兄到云南也不能定如何办法!”
李鸿章说，两国相交，全靠条约。条约如何可以改变?除条约外如何可作改变凭据?中国历年所办之事，若皆不照条约，你是英国钦差，怎么会答应呢。威妥玛说：“中国有许多事不照条约，非止一端，非止一日，比如商货完税后到处百方抽厘，名曰华商捐厘，无非洋商暗损。”
李鸿章说：你不要尽听洋商之言，怎样抽税捐厘，这是中国自主之权，你岂视中国不当自主之国?威妥玛马上尖刻地说：“丹国是一个极小国，我国还许他自主，何况中国?但中国自周朝以来常说内修外攘，试问至今内修若何?外攘能否?今不改变一切，恐终不能自主，非独我一人意见，各国官民皆如此说。”这番话虽然难听，却一针见血，道出实情。威妥玛说得兴起，愈发口没遮拦：“中国改变一切，要紧尤在用人，非先换总署几个人不可。”
李鸿章变色说：“国政非尔等所能干预!”
威妥玛抱怨：“我在中国办事三十余年，无时不帮中国相商，而今我心已灰透了，物极必反亦不能怪我。”最后他抛下一句狠话：英国与中国“恐一定是绝交样子”。李鸿章事后形容，威妥玛在会谈中“气焰甚张，语意过于激烈，恐难挽回”。
……
夏天的烟台，风和日丽，海风习习，大沽河波光粼粼。外表祥和平静，内里充满危疑震惧。威妥玛邀请李鸿章登上英国军舰观操，人们又纷纷劝李鸿章，千万不能踏足英国轮船，当年两广总督叶名琛，就是一上英船，便从此杳无踪影了。李鸿章呵呵一笑，毫不介怀，坦然上了英国军舰。威妥玛握着他的手说：“吾今服矣。”
朝野和各国都紧盯着这次中英会谈。李鸿章在谈判前，扬言这次谈判，最终结果要与修改《天津条约》结合起来，因为《天津条约》的签署国除英国外，还有美、法、俄等国，他们对英国这次单独向中国索取权益，深感不满，这时各国外交官大都聚集在烟台避暑，李鸿章正要利用他们，对英国施压，令其不敢过分要价。
与威妥玛的谈判，从七月初三开始，历时二十多天。威妥玛的态度，有所改变，虽然放弃了要提岑毓英到京审讯的要求，但其他方面，态度依然强硬。他对李鸿章说：“我在中国当了七年驻京大臣，受尽文(祥)中堂磨折，怄气已多，今文中堂去世，又有沈(桂芬)中堂办事，也是一样路数，无非薄待洋人，欺瞒哄骗，不免有种种爽约之处。外省如闽督，藐视洋官，南洋沈(葆桢)制台于梅正使往晤时，事事不受商量。十八省官员，大约皆一般见识。我想若要改变，除非照咸丰十年办法，英打到京城，那时或可改心。此案若问真正罪人，不是野番，不是李珍国，也不是岑(毓英)抚台，只是中国军机处。”
德国公使出面斡旋，几经谈判，七月二十六日，中英双方签订《烟台条约》。条约内容，概分三部分，一为“昭雪滇案”，二为“优待往来各节”，三为“通商事务”。最重要的条款包括：清廷派员到英国道歉;赔偿英国二十万两银;英国可派员到云南驻寓，察看通商情形，准备开办通商;增开宜昌、芜湖、温州、北海为通商口岸;租界免收洋货厘金;洋货运入内地，不论中外商人都只纳一次子口税，全免各项内地税;英国可派员观审中国各地涉及英人生命财产案件;英国可派员由甘肃、青海或四川进入西藏，以抵印度。
这份条约，与李鸿章经手的其他条约一样，照例招来“卖国”的批评。有人认为允许洋货进入内地，是对土货的打击;有人批评让英国人旁听涉及英人生命财产案件，是破坏中国的司法权;也有人宣称开放通商口岸是对中国的经济侵略。这些批评，细细推敲，大都站不住脚，在全球商业时代，关起国门，并不是保护土货的良法，把通商看成洪水猛兽，更是愚不可及。允许观审，亦并不等于破坏司法权，让英人旁听与英人有关的审案，合情合理，总署最初不肯接受，更多是出于面子原因。
但《烟台条约》也绝不是一份平等的条约，它只单方面予以英国权益，而中国没有对等地获得相同权益。但这次谈判，本来就不是在和平、平等的条件下进行的，而是带有对中国的惩罚性质。由于美国、俄国、德国、法国均不满意英国单方面行动，这个条约，直到光绪十一年(1885)才获英国政府批准。
条约签订之后，等了一年多的郭嵩焘，终天在十月十七日由上海起程，登上了前往英国的轮船，出任驻英使节。这是中国第一个派驻国外的外交使团，具有强烈的象征意义，表明中国愿意成为国际大家庭的一员，愿意按照国际惯例行事。从文化上看，也就是不再坚持“用夏变夷”的主张了。当时许钤身已改派为出使日本钦差大臣，郭嵩焘提名刑部员外郎刘锡鸿顶了许钤身的位置，充当赴英副使。这个人，后来为郭嵩焘造成了巨大的麻烦，甚至让李鸿章差点阴沟翻船。
对李鸿章处理这次危机的手法，美国历史学家在1910年完成的《中华帝国对外关系史》一书中，给予很高的评价：
在李鸿章身上，中国找到了一个政治家，因为他看出他的国家的实际需要，并且，只要他能够保全一位同僚免于受辱，同时又能够放手谈判的话，他是敢极大胆地放弃一些自尊的小节的;在芝罘(烟台)，他做过了没有一个中国大臣以前曾经做过的事，就是以后也很少有这样做的——他负起责任，并且甘冒汉人和满人的不可调和的批评的仇视。
李鸿章对这份条约，大致还算满意。条约签订一个月后，他给丁宝桢的信中，乐观地说：“人第见添开口岸，滇蜀驻员，谓通商之患将无底止。不知中土门户早已洞开，即添数口，利害各半……幸将前请觐见及王公往来、土货准华洋商人领单免厘各节，概行抹去，于国体、饷源尚无甚窒碍。从此妥为驾驭，二十年内或不至生事耳。”
李鸿章希望用条约换来二十年太平日子，让中国有一个和平发展的机会。如果真有这二十年，中国可以做些什么?李鸿章已做出了展望：
惟中国积弱由于患贫。西洋方千里数百里之国，岁入财赋动以数万万计，无非取资于煤铁五金之矿、铁路、电报、信局、丁口之税。酌度时势，若不早图变计，择其至要者逐渐仿行，以贫交富，以弱抵强，未有不终受其弊者。
但是，历史会给他二十年太平日子吗?
