这时，蒋希夷竟率所部5营步队退往田庄台，使守城兵力减半。清军虽奋力抵抗，但势单力薄，挡不住日军进攻，营口失陷。

日军占领牛庄、营口后，立即向田庄台发动进攻。日军出动了三个师团近2万人，拥有91门大炮。当时守卫田庄台的清军有69营，2万余人，炮40门。

3月9日，日军开始进攻田庄台。双方展开大炮射击，45分钟后，清军炮火逐渐减弱。日军第三师团越过辽河，向清军正面阵地发起攻击，第一、第五师团也分别从西南和东北两个方向发起进攻，使清军三面受敌。清军虽奋力抗击，但未能挡住日军进攻，阵地被攻破，田庄台失陷。

田庄台既失，辽东半岛的主要城镇尽被日军占领，清军在辽东战场全部瓦解，辽东半岛之战遂告结束。

腐败的清政府在日本的军事进攻和外交压力下，被迫于4月17日同日本签订了中国近代史上空前屈辱的不平等条约——《中日讲和条约十一款》（即《马关条约》）。

《马关条约》的签订，标志着中日甲午战争结束，表明清政府正式向日本屈膝投降。这个条约，被割占领土之多，丧失主权之重，赔款之巨，都开创了《南京条约》以来的记录，是中国近代史上一个空前的卖国条约。这是日本帝国主义强加给中国人民的一副沉重枷锁，它严重地破坏了中国领土主权的完整，使中国半殖民地化的程度大大加深。