发展
1886年8月15日，李鸿章授意全舰队放假一天，并允许450名水兵自由观光。虽然丁汝昌明令禁止水兵执军械上岸。然而据日方记载许多水兵手执棍棒刀器，其中包括从日本古董店购买的日本刀,由于13日的纠纷所带来的不满，观光很快演变为了械斗。按日本记载数名水兵伏击并杀死一名警察。早有防备的警察数百名将水兵分割包围，配合街边市民展开石块攻击。事后统计显示，水兵方面有5人死亡、44人受伤、5人失踪(一说10人死亡)。警察也被打死5人，30人受伤。而长崎市民亦有多人受伤。
结果
事件发生后，北洋水师群情激奋。有记载说，定远等四舰迅速进入临战状态，褪去炮衣，将炮口对准了长崎市区。总教习琅威理甚至主张对日开战：“即日行动，置日本海军于不振之地。”当时日本海军才刚刚起步，绝非中国海军的对手。
可是丁汝昌却没有下令开火，丧失了把日本海军“扼杀在摇篮中”的机会。李鸿章得知“长崎事件”后很生气，召见了日本驻天津领事波多野，语带威胁地说：“……开启战端，并非难事。我兵船泊于贵国，舰体、枪炮坚不可摧，随时可以投入战斗。”
1885年11月24日，驻日公使徐承祖致电李鸿章，要求断交撤使。此时中法战争刚结束不久，清廷不愿再度卷入战争漩涡，故未批准此议。1887年2月，中日双方签订协议，对各自的死伤者互给抚恤，日本赔付中国52500元，中国赔付日本15500元，长崎医院的医疗救护费2700元由日方支付。
在日本人看来，外国水兵喝醉了酒来本国滋事，最后竟然要本国赔款，是可忍孰不可忍。“中国威胁论”成了日本主流民意，“大力发展海军”也成了日本国内的共识，“一定要打败定远”，更作为日本海军的目标和口号。就连日本小孩最流行的游戏，也是分成两组，一组扮成中国舰队，另一组扮成日本舰队，游戏主旨就是围攻定远、镇远。
与1886年以前处理外交事件不同的是，清廷表现出了相当强硬的态度。北洋水师总教习琅威理甚至提出了对日断交、武力解决的主张。李鸿章的外交顾问伍廷芳被认为在此事的圆满解决上起了关键作用。
1887年2月，双方达成彼此让步的协议，双方一致认定是语言不通导致了误会的发生，所以肇事者交由本国政府自行处置，而死伤人员则由对方予以抚恤。值得一提的是，日方所支付的抚恤金数额大大超出了清廷。换句话说等于向中国进行赔款。
但也有人认为，1886年清国军舰的实力具有压倒性优势，如在长崎事件中采用琅威理的建议，一挫实力尚在清国之下的日本舰队，则此事后中日海军强弱，必大不相同。
影响
“长崎事件”虽得以和平了结，但在日本民众眼里无疑是一场不亚于任何列强的外交侵略。日本在当时却无法战胜亚洲同为现代化进程中的“第一强国”，使得日本朝野的对于殖民扩张的军国主义思想越来越浓厚，从而间接使的日本加强军备扩军，深受刺激的日本海军发狠：“一定要打胜‘定远”。当时海军的舰船也开始针对清朝重型铁甲舰“镇远”、“定远”设计。同时在国内也大肆进行宣传，使得民间的反华、仇华、排华的情绪高涨起来，在当时儿童最流行玩的游戏居然是扮演中国海军与日本海军进行海战的战争游戏。”李鸿章将北洋军舰送到日本修理本来就含有威慑的意图，却没想到这一事件竟如此深地刺激了日本人的民族心理。
逸事
长崎事件中，一个名叫吴大五郎的日本人窃取了一本清军的小字典(一说是截获了清军的电报)。小字典内的汉字纵横两侧，标注了0、1、2、3、4、5、6、7、8、9的小数字。日本的电信专家立刻判定这是中国人电报用汉字译电本，从译电本中数字的组合方法，明白了中国人制造密码的方法。 到1894年6月22日，日本外相陆奥宗光设圈套，故意将所谓“第一次绝交书”译成汉文，递交给中国驻日公使汪凤藻。次日，汪凤藻向清政府发了一封很长的电文，时任电信课长的佐藤爱麿凭以往的破译经验，结合在长崎事件中获知的制造密电码的方法，仔细对照研究清国密电的内容构造，成功破译了中国公使馆的电信密码。由此日本在甲午战争前夕的外交战以及后来《马关条约》谈判期间顺利掌握清廷决策者的意图，从而使其应付清朝得心应手。