京城保不住了，慈禧急需一个人来收拾局面，而李鸿章就成为了唯一的救命稻草。朝廷的电报继续一封接一封地到达南方，要求李鸿章北上与攻打京城的洋人议和。与此同时，各地请求李鸿章北上“主持局面”的电报也如雪片一样飞来，一律声称只有他才能稳定大局。清廷也摸透了李鸿章的心思，将李鸿章由两广总督重新调任为大清帝国封疆大吏中的最令人称羡的职位——位极权重的直隶总督兼北洋大臣。慈禧的最后一纸任命是：“着李鸿章为全权大臣。”
1900年7月17日，当77岁的李鸿章在广州登船准备北上的时候，南海知县裴景福问他有什么办法可以让国家少受些损失，李鸿章感叹道：“不能预料！惟有竭力磋磨，展缓年份，尚不知做得到否？吾尚有几年？一日和尚一日钟，钟不鸣，和尚亦死矣！”李鸿章生命的最后一年，就是在这样悲伤的心境中走完了他最后的路程。
1900年8月15日，大清帝国都城北京沦陷，慈禧太后和光绪帝逃命。大臣投降的投降，战死的战死，自杀的自杀。当时干枯的护城河里到处都躺着顶戴花翎的尸首。根据有关史料的不完全统计，1900年，北京城破的两天之内，全家集体自杀的皇亲国戚达30多户。王公贵族之家自杀总人数在近2000人。9月29日，李鸿章到达天津。此时这个年已古稀的老人心情十分苍凉，看到前来迎接自己的周馥时，居然忍不住落下了伤感的眼泪。李鸿章去了他曾经执政达20多年的直隶总督府，在满目疮痍的天津城中，总督府已是一片废墟。
李鸿章是10月5日由百人俄军护送，自天津乘船北上，于11日到达北京贤良寺西垮三院的。整个谈判期间，这里就是李鸿章办公的处所。当时占领者宣布除承认李鸿章住的贤良寺和庆亲王奕劻的住处是“由清国政府管辖的两个小院”外，整个京城由各国军队分区占领。庆亲王奕劻住宅外有日本兵持枪护着，李鸿章住所有荷枪实弹的俄国兵把守，外国报纸评论云：奕劻“如一囚徒”，李鸿章“实际上是受到礼遇的俘虏”。
后来，晚清名士齐如山曾在他的回忆录中这样写道：“庚子事变八国联军进驻北京，朝廷宣布由李鸿章全权担任议和大使并从广州赶赴北京时，整个北京城都在盼望着李鸿章的到来。的确也是这样，当整个清国陷入了最大的灾难，京城沦陷，清国的官员们死的死、亡的亡，或者袖手讷言、各求自保、麻木不仁时，只有李鸿章，在关键时刻勇于承担责任，以个人的屈辱和牺牲换取最大限度的时局缓和。李鸿章当然知道这样的行为本身极容易被钉在民族和国家的耻辱柱上，极容易在历史被简单化以及别有用心中充当牺牲品，但他无法躲避，也无法逃脱，只好走上前台。”
李鸿章到北京的当天，也就是10月11日，就会同庆亲王奕劻开始与德、奥、比、西、美、法、英、意、日、荷、俄等多达11个国家的谈判代表同桌进行艰难的谈判。11月初，联军照会李鸿章和奕劻，提出议和谈判的六项原则：惩办祸首；禁止军火输入中国；索取赔款；使馆驻扎卫兵；拆毁大沽炮台；天津至大沽间驻扎洋兵，保障大沽与北京之间的交通安全。这六项严重侮辱大清帝国国家主权的“原则”，令李鸿章看到列强犹如“虎狼群”，也意识到自己根本无法结束大清国的厄运。李鸿章能做的就只有日复一日地“竭力磋磨”——每次大家聚在一起讨论问题的时候，“一切辩驳均由李鸿章陈词”；每封给朝廷汇报情况的电报，也是李鸿章亲自草拟。
谈判前后进行了9个月。由于早年马关遇刺失血过多，李鸿章一累就有眩晕的顽疾。近80的人了，他还亲自过问每一个细节。一天，李鸿章在拜会英、德公使后回贤良寺的路上受了风寒，于是旧病复发。那会儿，洋人要价太高，他正好借着这病和联军打拖延战和消耗战。
李鸿章的故作拖延，使“漫天要价”的联军恼怒了，他们拟定的妄图占尽“中国财力兵力”的“议和大纲”终于出笼。
湖广总督张之洞联合南方的封疆大臣，力主万万不能在“议和大纲”上画押。对“不明敌情”却“局外论事”的张之洞，李鸿章十分恼火，他表示如果坚持不“画押”，谈判即刻便会破裂，结果只能是将大清国拖入无休止的战乱——联军在京城屯兵数万，有随时扩大战争的能力。在这种危难之际，高谈阔论并不能扭转乾坤。一切都必须当机立断。李鸿章给张之洞传话说，电报每个字四角银元实在太贵，要他不要再发“空论长电”，凡事可以摘要发出，以节省经费。李鸿章病得卧床不起了。奕劻拿着“议和大纲”连连叹气，说这个大纲朝廷是不会同意的，他已经不知道怎么办好了，还是请李鸿章想想办法吧。李鸿章让儿子传出一句话说：社稷危亡之时，只要一句话就会导致谈判破裂，希望太后上念祖宗，下为臣民，当机立断！
因为“议和大纲”此次没将慈禧列为祸首，洋人也让步没有让她交出权力。于是朝廷迅速地向李鸿章传达了旨意：“敬念宗庙社稷，关系至重，不得不委曲求全。”最后，慈禧竟明白地说：“量中华之物力，结与国之欢心。”1901年1月15日，李鸿章和庆亲王代表大清国在“议和大纲”上签字。国人即刻指责道：“卖国者秦桧，误国者李鸿章！”
李鸿章已经开始咳血了。知道自己的时日不多，李鸿章想尽快地结束谈判，让联军撤出京城，让太后、皇上回京。可是，“议和大纲”签字后，联军并没有撤军的迹象。各国的态度是：必须把赔款的数额定下来，必须亲眼看到惩办祸首。关于惩办祸首问题的谈判耗尽了李鸿章最后的气力，他无法接受皇亲们在菜市口被洋人斩首，一直据理力争，最终还是顶住了联军要求对皇亲“正法”的压力。接下来是赔款问题的谈判，李鸿章已经没有力气与洋人争来争去了，他吐血已经吐到了“濒危”的程度。李鸿章躺在病榻之上，指挥着下级官员把损失降到最低点——从一开始提出的10亿两白银降到4亿5000万两，分39年还清，年息4厘。列强的理由也是分明地强烈：4亿5千万中国人，“人均一两，以示侮辱”。对此，朝廷给李鸿章的回电是：“各国偿款四百五十兆，四厘息，应准照办。”
1901年9月7日，李鸿章代表大清帝国与11国签订了中国近代史上最为臭名昭著的不平等条约《辛丑条约》。签字回来之后，李鸿章再一次大口地吐血——“紫黑色，有大块”，“痰咳不支，饮食不进”。医生诊断为：胃血管破裂。朝廷特给李鸿章放假20日，要他安心调理。
《辛丑条约》的谈判长达9个月之久，李鸿章为之费尽了心血。9月22日，身在病榻之上的李鸿章，上奏《议和会同画押折》：臣等伏查近数十年内，每有一次构衅，必多一次吃亏。上年事变之来尤为仓促，创深痛巨，薄海惊心。今议和已成，大局稍定，仍希朝廷坚持定见，外修和好，内图富强，或可渐有转机，譬如多病之人，善自医调，犹恐或伤元气，若再好勇斗狠，必有性命之忧矣。
《辛丑条约》签订之后，联军都离开了北京。只有俄国还赖着不走，他们向清政府提出了更为苛刻的要求和条件。无奈的李鸿章，又开始了与俄国人艰辛的谈判。逃亡在西安的慈禧给李鸿章发来电报说：李鸿章是为国操劳，忧愁和劳累导致的生病。希望他早日痊愈，“荣膺懋赏”。但是，李鸿章没有等到“荣膺懋赏”的那一天。
临终前，李鸿章还曾经给远在上海的盛宣怀写信。李鸿章知道大限已到，但他还是有很多事情放心不下，他写信给盛宣怀，向他，并通过他，向上海的朋友们诀别。在信中，附诗一首：
四十年来百战身，几回此地息风尘，
经营庶富羞言我，纽握机权耻授人。
尽一分心酬圣主，收方寸效作贤臣，
诸君努力艰难日，莫误龙华会里因。
诗中附言道：“鸿章又拈句柬海上官商寅友，并谢拳拳，乞弟代为一一致谢。愿诸君努力共济时艰，鸿章虽死犹生。”
1901年11月7日，就在李鸿章逝世前的一个多小时，俄国公使还拿着文件来到李鸿章的病榻前，逼迫李鸿章在中俄交收条约上签字，甚至想强迫李鸿章的助手拿出李鸿章的官印。死之前，已经穿上寿衣卧于病榻上的李鸿章忽然睁大眼睛，嘴唇喃喃颤动，两行清泪缓缓滚出。匆忙赶来的老部下周馥痛哭道：“老夫子，有何心思放不下，不忍去耶？公所经手未了事，我辈可以办了，请放心去罢！”李鸿章“忽目张口动，欲语泪流”。周馥“以手抹其目，且抹且呼”，其目遂瞑，须臾气绝，享年78岁。
几天以后，李鸿章去世的噩耗传来之时，庞大的回銮车队已经到了河南辉县。正在回京途中的慈禧太后，听说李鸿章逝世的消息后，不禁失声大哭。朝廷给了死后的李鸿章以莫大的荣誉：谥号文忠，追赠太傅，晋封一等侯，国使馆要为他立传，在他当过官立过功的地方建立专祠。
作为大清王朝的“糊裱匠”，李鸿章为了这个垂亡的王朝，真算是尽完了最后一份力，承担了他所能承担的全部责任。这份责任心值得所有人敬佩和尊重。
一个有着强烈责任感的人会勇敢地承担起自己对父母、对他人、对社会的责任，他们会尽最大努力把应该办的事情办好；而一个没有责任感的人则会逃避自己的责任和义务，容易随波逐流，无所事事。有人说，一滴水可以折射出整个太阳的光辉，一件小事就可以看出一个人的内心世界。所以，一个人有没有责任感，并不仅仅是体现在大是大非面前，细微的小事反而更能体现一个人的责任感。事实上，一个连小事都不愿负责的人，又怎能在大事面前敢于担当呢？
一个人可以犯错误，但不能推卸责任，更不应该寻找理由逃避责任。责任是一条无形的鞭子，我们应该勇于承担责任，对自己的一切负责。因为，每一次承担责任，都会自我完善一步，个性成熟一步。
一个人一旦有责任感，就会生出一股力量朝着想要实现的目标努力；就会对人生的每一步慎重考虑，而不计较个人的一点得失、一时成败；就会以饱满的态度对待人生旅途上的每一个“不”字，在任何时候都不言放弃。这种责任感是一种智慧、一种魅力。
