一、戰火重燃
上海會議之後，咸豐再三諭知桂良等，使臣駐京等四事，如能轉圜，其餘可照天津及上海所定各款辦理，不準夷船再來天津。桂良等以為欲罷議四事，非口舌能爭，必用兵不可。用兵宜先操必勝之權，而以時勢來看，應待時而動。咸豐則有意先發制人。及知額爾金已實行入江，重行申明，不能再聽前往，不準使臣駐京，如至天津，駐軍即先開砲。認定英船入江是勾結叛逆，使臣駐京是心懷叵測。一八五九年一月，又命桂良等，將四事另立專條，津約在滬互換，以何桂清代兩廣總督黃宗漢為欽差大臣，雖係由額爾金不滿黃在粵出示招勇，亦是準備在上海換約。額爾金回國之前，再知照桂良，新任公使不日可到，進京換約，「如以禮相待，按約進行」，即在他處擇地居住，以後有事進京。咸豐勉強同意，人數限定十名，不得攜帶軍械，到京後，不得坐轎擺隊，換約後即行離去，與額爾金所說，基本原則無大出入，不同的是「不得坐轎擺隊」與「依禮相待」的解釋，雙方似可獲致協議。其終於不免決裂之故，不全是清廷缺乏誠意，新任英使卜魯斯的傲慢輕率，實為主因。
卜魯斯於去年攜天津條約回國。一八五九年二月，英政府給他的指示是必須進京，停留久暫不拘。三月的訓令，則堅持在北京設立使館，隨帶充分軍隊，有權通過白河。卜魯斯路過錫蘭與額爾金相遇，得知英國砲艦已向上海集結，作為新公使的護衛。四月下旬，行抵香港，續知大沽已經設防，認為必須武力對付。法國公使仍為布爾布隆，美國改為華若翰（John Ward），於五月經香港來上海。六月初，卜魯斯、布爾布隆續至，上海已有英兵船二十隻。卜魯斯到後第二天，接桂良照會，勸勿逕赴天津，請允行商議。中國並非不允在京換約，惟須讓他回京有準備的時間。卜魯斯拒與相晤，責桂良推辭耽延，條約各款毫不可減，如中國自隳和約，惟中國是問。法國亦決用槍砲迫中國將條約全部實施。桂良遂趕返北京，以便應付。
自一八五八年八月起，大沽一帶的營壘砲台重行修建，由僧格林沁主持，於十一月完成，以防英、法兵艦再行闖入。沿牆修蓋土窖，密布炮門砲眼，堤外開挖壕溝，豎置木柵。附近的北塘等地，亦設砲位，增加兵額。一八五九年三月，北京知英、法使仍將北來，命僧嚴防海口，「勿令片帆駛入，謀定後戰」，如英船膽敢開砲，即可觀釁而動，懾以兵威，係應戰而非求戰。同一天，又諭桂良，在規定條件之下，允入京換約。及聞英、法船與使臣已自上海北來，命桂良星夜回京，另諭僧格林沁與直隸總督恆福，知照英、法兵船勿逕入大沽，使臣可由北塘上岸，候派人護送進京，當依禮相待，天津、北京均已為預備官舍。凡此足可證明清廷絕非要戰，一切已依英、法要求，不同之點，僅是要他們自大沽的北塘行走，不可通過大沽。參與決策的大臣為怡親王載垣、鄭親王瑞華、尚書肅順、軍機大臣彭蘊章等。
六月十七日，英海軍提督何伯（James Hope）率艦抵大沽口外，發現海口為木筏所阻，要求於三日內開放，俾公使通過，前往天津。第二天，英艦直迫砲台，破壞工事。二十日，恆福派員通知，請暫候數日，以待前來商議。何伯聲稱本日必進河內，欄河木筏鐵戧若不撤去，即自行拔除。是日英、法使到達，卜魯斯命何伯武力掃清海口障礙物。二十二日，北京再諭恆福開導英、法，將兵船移泊北塘口外，以待桂良到京。翌日，恆福照會卜魯斯，請自北塘上岸，再去北京。此三日內，英人不斷窺伺大沽砲台，「營牆不露一人，各炮門俱有炮簾遮擋，白晝不見旗幟，夜間不聞更聲」。因而不知虛實。僧格林沁並不欲決裂，催桂良兼程北來，並將北塘駐軍後撤，以示讓英、法使由該處進口誠意。
卜魯斯定要通過大沾，不走北塘。六月二十四日，何伯發出最後通牒。二十五日上午十時，英艦十三艘，官兵一千二百人，開始進攻砲台，陸戰隊蜂擁上岸。下午二時，守軍槍砲連環齊發，戰至夜晚，英艦五隻沉沒，六隻重傷，二隻被俘，死傷五百餘人，何伯腿部受傷。是役僧格林沁親自督戰，直隸提督史榮椿以下三十二人戰歿。經此慘敗，卜魯斯、布爾布隆及殘餘艦隊只得南去上海。
決裂的直接原因，是英艦強行通過白河，前往天津。白河是中國的內河，天津並非條約口岸，英艦絕無此權。卜魯斯、何伯蔑視中國的一切，復以為奪取大沽為輕而易舉之事，不料竟受到挫敗，中國設防並非存心挑釁，事先再三勸說，不可擅自闖入，卜魯斯不理。一位外交使者，率同大批砲艦，侵入他國內河，已是難以令人容忍之事，何況又首先開砲。
清廷有過去年大沽之役的教訓，復為內亂所困，自無意再挑起兵端，只是不滿意天津條約而已。前方主帥僧格林沁於英艦開始行動之後，雖痛恨其驕悖，初仍隱忍，直待英軍撲攻砲台，始行還擊。捷報至京，咸豐一面命恆福與英使接觸，如有轉機，仍允在京換約，並命移駐北塘，會晤美、法二使，試探他們能否斡旋；一面命何桂清在上海設法弭兵息爭。僧格林沁主張將決裂經過宣告中外，以示中國期望和好，特遣編修郭嵩燾入京面陳。郭一向認為洋務非戰能了，應循理而行，此次所陳，諒必相同，不過循理應為雙方的事。
華若翰於大沽決裂前達到，願遵照指示換約。中英砲戰之時，美艦曾搶救何伯脫險，且有一美人被俘，頗起中國猜疑。但恆福仍於七月八日與他會於北塘，予以相當隆重的接待，說明大沽事件曲直，願與英、法恢復舊好，華若翰允為代達。二十七日，華若翰抵京，以不肯跪拜，未曾覲見，國書由桂良接收，條約改在北塘互換，時為八月十六日。英人對華若翰此行，深不謂然，說他在京受了侮辱虐待，並非實事。如果卜魯斯亦照華若翰所行，當不致有大沽的事件。
二、英法大舉進兵
華若翰的調處，何桂清在上海的勸告，俱未生效。大沽決裂的消息一到倫敦，立即掀起政治上的風波，卜魯斯的報告，任情歪曲，認定事件是出於預謀，必須武力對付，力言白河為去京唯一的道路，所以必須通過大沽。國會議員，甚至若干閣員抨擊卜魯斯的鹵莽，當然也有人為他辯護，首相巴麥尊更是堅決地要派遣大隊海陸軍東來，以維持英國的威望。十月，外相羅素（John Russell）訓令卜魯斯繼續對華用兵，戰區限於華北，海軍自英國本土派出，先奪取大沽、天津，再看是否進軍北京。
清廷仍望妥協，責成何桂清繼續向英、法使勸說。一八六○年三月八日，卜魯斯發出照會，要求於三十日內，承認四事：一為對大沽事件道歉；二為公使由白河進京駐紮；三為全部履行天津條約；四為增賠兵費，送還英國炮械船隻。北京以大沽之役，係英國尋釁，將來如不帶兵船，可在北塘換約。卜魯斯與布爾布隆決定先封鎖渤海灣，佔領舟山，清廷雖亦聲言作戰，條約作罷，同時又要何桂清竭力挽回，除夷船入江、北京駐使外，餘均可准，惟須在上海定議，不得率行北來。五月初，太平軍再破江南大營，北京再命何桂清，斷不可與英、法決裂。六月初，何親訪卜魯斯，目的是想說動英、法助保江南，如此方可望清廷接受英、法的要求。
英政府因輿論對卜魯斯不利，一八六○年二月，復以額爾金為特使。法國亦重派葛羅東來。四月，羅素給額爾金的訓令，略與三月八日卜魯斯的要求相同，有權決定何時談判，何時決裂。六月，額爾金、葛羅至上海，七月，分抵英、法軍在華北的集中地大連與煙台。鑑於去年的慘敗，英、法軍決自北塘登陸，以拊大沽之背。北京再三令恆福勸英、法照美使之例，自北塘進京換約，但恆福已無能為力。
七月二十七日，英、法軍一萬七千七百餘人，運輸船一百四十三艘，軍艦四十艘，分抵北塘海外。駐軍早經後撤，僧格林沁的精銳部隊是蒙古馬隊，準備候敵人登陸後，以勁騎衝擊。八月一日，英、法軍在毫無抵抗之下上岸，北塘全鎮遭受洗劫。十二日，聯軍續進，僧部四千騎兵密集衝鋒，人馬相依，佔地多而且高，遂為眾矢之的，「如牆之隤，紛紛由馬上顛隕」，幾乎全軍覆沒。越二日，聯軍猛撲塘沽，槍砲連環，僧部再敗。恆福兩次照會，謂已派欽差大臣在北京等候面議。十五日，侍郎文俊，前粵海關監督恆祺奉命前來，準備伴送英、法使入京。恆福再請停戰，額爾金、葛羅要求先交出大沽砲台，拒不與文俊、恆祺相見。
塘沽失陷後，僧格林沁已說大沽砲台能否扼守，實無把握。恆福主張撤防，以示寬大，並曲從英、法所請。八月二十一日，英、法軍攻陷大沽北岸砲台，傷亡約四百人，直隸提督樂善以下死傷約二幹人。他們的英勇壯烈精神，頗得敵人讚佩。北岸砲台既失，僧格林沁在南岸豎起「免戰」白旗，當夜退走，英、法軍艦遂入白河，二十三日，佔領天津。
三、北京陷落
恆福乞和不成，八月二十四日，咸豐再命桂良赴津，與恆福均授為欽差大臣，請英、法使在天津靜候面議。此時額爾金、葛羅的條件為天津通商，增加賠款，先定善後