Sau khi chiến tranh Pháp-Thanh (1884-1885) tại miền bắc Việt Nam kết thúc, Lưu Vĩnh Phúc phụng mệnh vua Quang Tự trở về Trung Quốc, ông phải bỏ lại quân Cờ đen. Những binh lính quân Cờ đen không còn chủ tướng, một số trở thành thổ phỉ, một số thì đầu hàng quân Pháp.

Tại Quảng Châu được giao làm tổng binh. Tại đây ông thường cùng Hoàng Phi Hồng tập luyện võ thuật.

Năm 1894, khi xảy ra cuộc chiến tranh Trung-Nhật lần thứ nhất (Giáp Ngọ chiến tranh) được nhà Thanh phái tới Đài Loan làm tổng binh. Năm 1895, sau khi nhà Thanh ký hòa ước Mã Quan (hòa ước Shimonoseki) thì nhân dân Đài Loan không cam chịu sự thống trị của người Nhật đã tổ chức kháng chiến và thành lập ra nhà nước Đài Loan dân chủ, Lưu Vĩnh Phúc nhậm chức đại tướng quân. Sau đó lực lượng của ông bị vây hãm tại Đài Bắc nhưng nhất mực kiên trì kháng cự, dẫn tới chiến tranh Ất Mùi (1895). Tổng thống Đài Loan dân chủ là Đường Cảnh Tung cùng thống lĩnh Khâu Phùng Giáp bỏ trốn tới Hạ Môn để vào đại lục, Lưu Vĩnh Phúc tại Đài Nam tái lập nhà nước Đài Loan dân chủ, dân chúng Đài Loan yêu cầu con dấu tổng thống giao lại cho Lưu Vĩnh Phúc, nhưng Lưu Vĩnh Phúc không nhận mà chỉ xưng là bang biện, nhưng vẫn có thể coi là người lãnh đạo cao nhất của nhà nước non trẻ này. Người Đài Nam thành lập nghị hội, phát hành tiền tệ, dự trù quân lương, cầu viện tới Trương Chi Động. Sau đó Lưu Vĩnh Phúc cấp báo về đại lục để xin trợ giúp, nhưng không nhận được kết quả nào. Lưu Vĩnh Phúc sau đó muốn đàm phán với quân Nhật nhưng cũng không thành.

Sau cùng, bị quân Nhật bao vây tại Đài Nam, ngày 22 tháng 11 năm 1895, Lưu Vĩnh Phúc phải cải trang để bỏ trốn từ An Bình vào Đài Trung. Quân dân Đài Loan không còn người chỉ huy, buộc phải nhờ một mục sư người Anh là Reverend Thomas Barclay đàm phán hòa bình với quân đội Nhật Bản.

Năm Quang Tự thứ 28 (1902), Lưu Vĩnh Phúc nhậm chức Tứ thạch trấn tổng binh tại Quảng Đông. Sau cách mạng Tân Hợi (1911), giữ chức Tổng trưởng dân đoàn Quảng Đông. Năm 1915, chính quyền Nhật Bản yêu cầu Viên Thế Khải chấp nhận hai mươi mốt yêu sách, Lưu Vĩnh Phúc là một trong những người chủ chiến. Tháng 1 năm 1917, ông mắc bệnh mà chết.