日本刚刚与中国战事结束，虽然得胜，但自身实力也是大受其损，为免跟这三个强国作战。日本只好同意将辽东还给中国，转而向中国索要3000万两白银的“赎辽费”。最终，清廷用3000万两白银换回了辽东半岛。因此事件，清廷对日本的政策主流认识慢慢变成了“联俄抗日”。因为沙俄在大清帝国最艰难的时候跳出来帮忙要回了辽东半岛。另外，清廷也想利用沙俄牵制日本。其中以两江总督刘坤一说得最为明确：威胁大清国的国家以日本为最，日本企图占领东北的野心积蓄已久，而俄国因与大清帝国东北接壤必最不愿意。所以“我若乘此时与之深相结纳，互为声援，并稍予便宜，俄必乐从我”。此时正值俄国沙皇尼古拉二世将要举行加冕大典，加冕大典定在1896年5月26日举行，到时候各国会纷纷派出专人祝贺，俄国也向中国发出了请求派人参加俄皇尼古拉二世加冕典礼的邀请。在这样的情形下，出于抑制日本的需要，中国接受了俄皇的邀请，并打算趁机和俄国谈论中俄联合的问题。
经过一番波折，任务落到了李鸿章头上。清廷本来是派湖北布政使王之春去的，但是对于19世纪的中国，洋人们只知有李鸿章而不知有皇帝，而且出于对自身利益的考虑，俄国人认为中国能与沙俄密谈的也只有李鸿章才能胜任。因此，对于清廷派遣王之春赴俄，俄国驻华公使喀西尼抗议说：“皇帝加冕，俄国最重之礼也。故从事斯役者，必国中最著名之人，有声誉于列国才是方可。王之春人微言轻，不足以当此责。可胜者，独李中堂耳。”明确提出让李鸿章出使。
1896年2月，清廷决定派李鸿章出使俄国。另外，考虑到李鸿章赋闲在家，慈禧决定借机让他出游欧美，联络和列强的感情。开始，李鸿章以在马关被刺为由一再推辞，而清廷则坚决不准。当李鸿章认为确实到了“众望所归”的时候，才表示自己“非敢爱身，惟虞辱命”，只要“一息尚存，万程当赴”。
李鸿章很高兴地接受了这个任务，自从甲午战争之后，李鸿章在国内的地位急转直下，因为《马关条约》，李鸿章在心里十分痛恨日本，所以极想借这次去俄国的机会，与沙皇商讨共同对付日本。而且，李鸿章敏感地察觉到，这是他“东山再起”，再回直隶总督位置上的大好机会。李鸿章后来曾得意地谈论他的出访：“某当辞华赴俄之日，自知前半生行事，于此已作一大结束。所谓‘山穷水尽疑无路，柳暗花明又一村’者，诚为某今日咏矣。”
1896年3月18日，已是73岁高龄的李鸿章，在俄国驻华公使喀西尼的安排下，由俄、德、法、英、美等五国驻华使馆人员的陪同，乘坐法国邮船“爱纳斯脱西蒙”号从上海出发，开始了他的环球访问。随同访问的有两个儿子李经方和李经述。李经方负责协理事务，李经述负责照料李鸿章的起居。此外还有兵部主事于式枚及各国洋顾问等，李鸿章还带了一名英国医生。他们从上海出发后，经过东海、南海、马六甲海峡，横渡印度洋，穿过红海和苏伊士运河，到达埃及的塞得港。沙皇派遣乌赫托姆斯基公爵专程前往塞得港迎候，换乘俄国轮船，由地中海前往黑海。接着，李鸿章换乘俄国御船直抵敖得萨港，然后乘火车到达彼得堡。彼得堡的欢迎仪式更显盛大，俄国陆军元帅亲举黄龙大旗，外交大臣亲自引路，李鸿章乘坐沙皇本人的车辆，两边数万民众夹道欢迎。俄国给李鸿章接待规格之高，礼仪之完善，是史无前例的。
之后俄国与李鸿章签订了一个密约，密约的核心的内容主要有两点：一是中俄结成战略伙伴关系，针对日本的军事威胁，结成互相援助的军事联盟，规定共同的敌人是日本，如日本侵占俄国亚洲东南土地，或中国土地，或朝鲜土地，则中、俄两国共同出兵抵御，互相援助，也互相接济军火、粮食；两国如既经开始对日作战，两国之中，任何一国不得对日单独媾和。二是俄国在清国东北地区铺设铁路并和俄国横穿西伯利亚的远东铁路接轨。在谈判中，李鸿章提议铁路的建设不应由俄国官方出面，应由私人投资。俄方同意了李鸿章的意见，双方又成立了一个“俄华银行”来承办铁路。
6月13日，李鸿章离开俄国，开始了他的德、荷、比、法、英以及美国之行。李鸿章首先到达的目的地是德国，李鸿章对这个生产克虏伯大炮的国度也一直有着好感。德国与俄国不同，与大清国没有边境之争；与英国也不同，不向大清国贩卖鸦片。因此，德国可以与大清保持子子孙孙的良好关系。而更为现实的是李鸿章对德国的军事训练很感兴趣。当时，德国陆军的强大是举世公认的。李鸿章在洋务运动和北洋水师中的很多顾问和雇员都是德国人，包括身边的德璀琳以及德璀琳的女婿汉纳根都是李鸿章很信任的人。
在德国，迎接李鸿章的是空前盛大的欢迎仪式。李鸿章还没下车，就发现站台上列队站着整齐威严的德国士兵。德璀琳对李鸿章说，那是德国卫戍部队司令带领部下在欢迎李相国的到来。李鸿章被搀扶着下了火车，前呼后拥的德国士兵将他和随行人员安排在德国最高级别的宾馆——恺撒宾馆。随后，德国皇帝威廉二世在他举行就职大典的礼堂隆重接待李鸿章。
拜见威廉二世时，李鸿章首先向威廉二世对德国干涉还辽的仗义举动和军事方面对中国的帮助表示谢意。然后，李鸿章与威廉二世谈及多年来德国人对他创建北洋海军的大力支持和帮助，感激之情溢于言表。在德皇致辞完毕后，李鸿章把从北京带来的精美礼品奉上。威廉二世当即回赠李鸿章红鹰大十字头等宝星一枚。据说，这颗宝星上缀有宝石50多颗。第二天，应德皇的邀请，李鸿章参观了德国军队。看到德国军队的精良装备与高昂士气，李鸿章不禁失声说，我如果有十营这样的军队，我就不怕小日本了。
在德国期间，李鸿章两次同德国外交大臣马纱尔进行政治会谈，还拜会了德国前首相俾斯麦，参加商会宴请，参观工厂。李鸿章被西方人称为“东方的俾斯麦”，此次在李鸿章下榻的行馆里，墙上就挂着李鸿章和俾斯麦的照片。李鸿章和俾斯麦二人相谈甚欢。
7月5日，李鸿章一行到达荷兰首都海牙。当晚，他出席了荷兰政府为他在“水晶宫”举行的欢迎宴会和晚会。那浓烈异国风情的歌舞，还有荷兰女王精心布置的舞台上的“五福寿为先”的中国汉字，都让李鸿章感到十分高兴和感激。7日，李鸿章在阿姆斯特丹参观了海军军港。由于时间紧迫，李鸿章只在这个低地国家访问了3天，就于7月8日离开荷兰到达比利时首都布鲁塞尔。来到比利时的第二天，李鸿章晋见了比利时国王利奥波尔德二世，并同国王商谈了卢汉铁路的修筑问题。在比利时期间，李鸿章观看了比利时军队的军事演习，参观了军工厂，看到了“克革烈”枪炮公司的最新产品，都给他留下了深刻印象。他对比利时的装备感到美不胜收，备加赞赏。在结束了对比利时的考察访问以后，李鸿章一行于7月13日来到法国巴黎。其时恰逢法国国庆前夕，第二天他就前往爱丽舍宫晋见法国总统富尔，应邀参观了法军为国庆而举行的军事表演，参加法国国庆活动。晚上李鸿章夜游塞纳河，感受到了法国人的浪漫。李鸿章同法国外交部汉诺多就“照镑加税”一事进行磋商，先后参观了报社、学校、博物院和厂矿企业，这些参观考察活动使他甚为满意。直到8月2日他才结束对法国的访问，然后乘坐法国政府派出的专轮渡过英吉利海峡，开始对英国的访问。
在到达英国后，适逢英国女王生日，李鸿章拜见了女王，与女王合影留念。对于英国，李鸿章一直百感交集，这个率先以坚船利炮打入中国的日不落国家，是中国陷入灾难的始作俑者。在英国，李鸿章晋见了维多利亚女皇，拜访了英国前首相格莱斯顿，同英国首相兼外交大臣索尔兹伯里就“照镑加税”问题进行会谈。李鸿章还访问了英国议院，先是到下议院旁听议员们讨论国事，再到上议院观看院中特设的“君主御座”，并同议员们交谈。在朴茨茅斯军港，他参观了英国海军舰队，盛赞英国海军“行列整肃，军容雄盛”。他还先后参观了英国的造船厂、枪炮厂、钢铁厂、电报局、银行等。英国先进的科技和军备，使他赞叹不已。大清国要员的访问，引起了英国人极大的关注。一位英国人这样描述了他所看到的73岁的李鸿章：他像来自另外一个世界的身材奇高、容貌慈祥的异乡人。他蓝色的长袍光彩夺目，步伐和举止端庄，向看他的每个人投以感激的优雅的微笑。从容貌看来，这一代或上一代人都会认为李鸿章难以接近，这不是因为他给你巨大的成就或人格力量的深刻印象，而是他的神采给人以威严的感觉，像是某种半神半人，自信超然，然而又有文雅和对苦苦挣扎的芸芸众生的优越感。李鸿章还兴致勃勃地参加了汇丰银行的招待会，当英国商人们表示要到中国去开拓市场的时候，思想开明而深谙经济之道的李鸿章，立即脱口而出：“实具同心。”
8月22日，李鸿章一行结束了在欧洲考察访问的最后一站英国，乘船横渡大西洋前往美国访问。经过6天的海上航行，于28日抵达美国的纽约。当李鸿章乘坐的“圣路易号”邮轮到达纽约港时，美国海军最强大的舰队依次列阵港湾，鸣炮致敬以欢迎大清国的重臣。李鸿章的到达在美国引起了轰动，大约50万人观看并欢迎了这位清国重臣。船只到达美国时，正在度假的美国总统克利夫兰特地中断休假赶到纽约迎接他。会见过程中，双方讨论了“照镑加税”问题。而后，李鸿章进行了一系列频繁的访问和考察活动。9月3日，他在纽约会见美国基督教教会领袖，赞扬了美国来华传教士的功德。离开纽约后，李鸿章到达费城，在那里参观了美国独立厅、自由钟，接着又从费城到达华盛顿，参观了美国国会和图书馆。李鸿章还兴致勃勃地接受了《纽约时报》记者的专访，在访谈中，李鸿章的机敏睿智给美国记者留下了深刻的印象。
其实对当时的李鸿章而言，他已经没有内力可恃，能靠的只有他的外交手段了。英、美、法、德、俄诸列强中，合纵连横，他最想依靠的是美国。1896年是中美关系的重要年份，这一年，由于李鸿章的访美，美国举国谈论中国。李鸿章在历次清朝访美官员中级别最高，《纽约时报》连篇累牍报道中国事务，改变一贯奉行的“孤立主义”外交，重视中国，积极介入中国事务。以前，美国人认为美洲已经够大了，不必去管外国的事。至于更加遥远的中国，只有在喝早茶时，才会想那是一个种茶叶的国度。李鸿章的访问，掀起舆论。19世纪中美战略伙伴关系的建立，要归功于李鸿章的成功访美。
“甲午战争”后，用中美关系牵制中日、中英、中俄等关系，是一项比较可行的方案。美国的对华政策，对中国最为有利。当时的日本、俄国、德国、法国，甚至英国，都或明或暗地提出了分割中国领土的要求，只有美国出于自己的利益反对领土占领。李鸿章访美后，美国的对华外交政策酝酿成熟。1899年9月，美国国务卿海约翰正式向德、俄、日、英、意、法等国，发出了“门户开放”照会，要求各国“维护中国的领土和主权的完整，为世界各国捍卫与整个中华帝国平等公正地通商的原则而寻求一种解决方法。”亏得“门户开放”政策，以及在此原则之上形成的“门罗主义”，才在1900年“义和团”之后保住中国，没有被进一步瓜分领土。
中美关系是李鸿章的一张大牌，拿到手后，自然得意。从一个细节，可以看到他对1896年美国之行的美好记忆。晚年李鸿章经常炫耀他的那根手杖。写《庚子西狩丛谈》的吴永，是曾国藩的孙女婿，1896年在贤良寺伺候李鸿章左右。他看到从美国回来的李鸿章，在家中，“常自持一手杖，顷刻不释，或饮食作字，则置之座侧，爱护如至宝。”这根拐杖很名贵，上面有一颗“大愈拇指”的巨钻，周围镶有一连串的小钻石，“晶光璀灿，闪闪耀人目。通体装饰，皆极美丽精致……值十数万金。”手杖是美国前总统格兰特退休的时候，国会为表彰在“南北战争”中的功绩，赠送给他的纪念礼物。国会礼物，自然不便随意赠人。然而，当1896年8月31日，李鸿章在纽约拜谒格兰特陵墓的时候，总统遗孀朱丽叶却将此手杖作为国礼，赠送给了他。
到9月5日，李鸿章一行才离开华盛顿前往英属加拿大。在多伦多稍事停留后，李鸿章一行来到加拿大西海岸城市温哥华。至此，李鸿章访问欧美的活动全部结束。9月14日，李鸿章及随行人员搭乘美国太平洋轮船公司的轮船横渡太平洋，踏上了回国的航程。到达日本横滨港需要换船。当年离开马关的时候，李鸿章曾表示“终生不履日地”，换船时，当他看到周转的是一艘日本的船只时，坚决不肯上船。他决心不让自己的精神和肉体再与日本国土发生一丝关系。侍从们无奈，只好在美轮和招商局的轮船之间搭起一块跳板，冒着掉到海里的危险将他扶上招商局的轮船。李鸿章这次出访欧美，从3月28日离开上海，到10月3日回到天津，历时190天。在此期间，计经过四大洲，横渡三大洋，水陆行程9万多里，遍访欧美8个国家，尤其是访问了当时欧美五大强国。