1896年访俄时，与俄私订出卖中国东北利益的《中俄密约》并接受巨额贿赂。“密约签订后，维特(沙俄财政部长)和李鸿章订下私人协议，只要《密约》能够顺利执行，李某便能得到300万卢布(约合190万美元)的酬谢。 国内有人对李鸿章在当时寄给总理府的电报中数次替俄国恫吓清朝感到迷惑不解，其实一点也不难理解，李受了贿，怎能不吃里扒外?据华俄道胜银行董事长德米特里?乌赫托姆斯基回忆录《对清国战略上的胜利》记载：‘《中俄密约》签字后的第二天，财政部办公厅主任罗曼诺夫与乌赫托姆斯基、总办罗启泰在一份向李鸿章付款的协定书上签字。协定书规定，头一个100万卢布在清帝降旨允准修筑中东铁路后付给，第二个100万卢布在签订铁路合同和确定铁路路线后交付，第三个100万卢布则等到铁路工程全部竣工后才支付。这份议定书并没有交给李鸿章本人，而是作为绝密文件由俄国财政部收藏起来。’
这笔钱作为一个专项基金存在华俄道盛银行，归财政部总务厅管理支配，名字就叫‘李鸿章基金’。据记载，俄方先后三次给李鸿章、李经方父子支付款项，其中一笔是俄国专使吴克托穆亲王到北京交给李鸿章的。据《沙俄财政部档案汇编》记载，李鸿章一共接受了沙皇俄国170.25万卢布的贿赂(有李鸿章派人提取款项存条和当日提款的记录)。据《我所知道的李经方——北洋杂闻录》记载，由于没有得到俄方许诺的全额款项，李鸿章的儿子李经方曾抱怨说：‘俄国人花小钱办大事，最不讲信义，老爷子为了他们挨了多少骂，最后跟打发要饭的差不多’。”
1898年李鸿章又与俄国签订《旅大租地条约》，沙俄为此贿赂李鸿章和总理衙门张荫桓各50万两银子(《红档杂志有关中俄交涉史料选译》，页210)。整个东北因这两个条约便实际上落到了俄国的控制下。
李鸿章卖国一生究竟受贿多少?除两次受俄国巨额贿赂曝光且有据可查外，其余具体事项恐只有天知道。但时人皆传“宰相合肥天下瘦”，及留美洋务要员容闳说李“绝命时有私产四千万两以遗子孙”，则此卖国巨贪之胃口可见一斑。
在甲午之战中，李鸿章把北洋水师当作私家卫队，在辽东危急时禁止北洋水师增援辽东，又禁止北洋水师出海作战，致使朝廷花重金建立的北洋水师被倭寇捂在港内全歼。李鸿章外甥、天津军械局总办张士珩为牟取暴利卖军火给日军，得银数十万两。清政府命王文锦确查具奏，王文锦奏称，张士珩所卖军械，多被日本人买去。清政府命张之洞、福润将张士珩设法密速查拿。张士珩被迫向张之洞投案，清政府命张之洞提审张士珩，按律惩办，最后，张士珩以玩视防务被革职。
李鸿章的另一位外甥，时任军械局书办的刘芬被日本间谍石川伍一收买，出卖大量清军情报，事情败露后落得个“绑赴市曹，斩首处决”。
此外李鸿章的儿子李经方通过上海候补道张鸿禄向日本军队出售大米等粮食。李鸿章还对清军抓获的间谍明显袒护，不仅不杀，还以杀了要赔钱为由，送给他们路费，释放回国。
1895年，翰林院张謇等联名向清廷奏参李鸿章，称李鸿章“有银数百万，寄存日本茶山煤矿公司，伊子又在日各岛开设洋行之所”。此若为真，则李鸿章和日本之间有私利作祟，并非马关和谈之合适人选。
而日本方面，也确实点名只和李鸿章谈，而拒绝清廷派遣的其他人选。联想一下“镇南关大捷”后李鸿章在中法谈判时的反常行为及之后在《中俄密约》里的受贿卖国，估计李鸿章还真极有可能与日本人有猫腻。
