到了1859年，清廷须与列qiángjiāo换经各国政府批准的条约了，中英、中法、中俄条约皆有届时至北京换约的规定。4月，中俄在北京完成换约。自清初以来，俄使至京已有多次。对于其它国家，咸丰帝则希望在上海换约，但也做了在北京换约的准备。6月初，英美新任驻华公使弗雷德里克?普鲁斯(额尔金之弟)、华若翰(约翰?沃德)和再任法国驻华公使的布尔布隆在上海会合，桂良劝其不要北上，英法使节以武力相威胁，坚持進京换约。6月20日，三国公使乘舰到达大沽口，欲经白河入京。僧格林沁已加qiáng当地的防御，英方则要求中方撤除航道上的障碍物。中方回复说，大沽口设防颇多，不便進入，请各使在稍北的北塘登陆入京(这是传统的贡道)。中方的安排无可非议，傲慢专横的普鲁斯则决意要走大沽口。6月25日上午，英法军队(主要是英军)向大沽pào台发动進攻，中国守军奋力抵抗，僧格林沁亲自督战。战至夜晚，侵略军遭到重创，有10艘左右的军舰被击沉击伤，数百人死伤，守军只有直隶提督史荣椿以下32人阵亡。在战斗中，美舰不顾本国一直标榜的“中立”姿态，给予了英军一定协助。事后，普鲁斯和布尔布隆退回上海。华若翰则同意按清廷指定路线進京，最后在北塘完成了换约。
大沽之役获胜后，担心“兵连祸结”的咸丰帝欲安抚英法，仍许進京换约，但对条约无意全盘接受。两江总督何桂清遂在上海与英法使节接触，华若翰也应允出面调停，但均无效果。虽然普鲁斯的所作所为在英国国内颇受非议，帕麦斯顿内阁还是支持对中国增兵讨伐，巴黎也再次与伦敦合作。1860年2月，额尔金和葛罗重被任命为赴华特使。随他们侵华的是18000名英军和7200名法军，分别以詹姆斯?格兰特和夏尔?孟陶班为总司令。3月，普鲁斯和布尔布隆发出照会，以举兵北上、截断漕运和停付关税为威胁，要求中国政府就大沽事件道歉、允许外使自白河進京、完全履行天津条约和增加赔款。英法大军也陆续抵达上海集结，并开始行动。咸丰帝一心盼和，只求降低要价，见外人不依不饶，又陡作qiáng硬。在4月的一份上谕中，他声称惟有决战，并将“所有前议条约，概作罢论”。英法军队于 4月占领定海，在5、6月间又進占大连和烟台，将这两地分别作为英军和法军的前哨基地。5月初，江南大营也被太平军攻破。咸丰帝又指望何桂清等对外人“反复开导”，并同意外使驻京和开放长江之外的其他各款约定。何桂清素来亲近列qiáng，是上海买办集团利益的代表，他主张全部接受英法的要求，并请其帮助攻打太平军。咸丰帝反对这样做，又逢太平军连克常州、苏州等地，遂于6月将何桂清革职，由苏沪的另一著名买办官僚薛焕接任。面对英法舰队即将再犯天津海口的局势，薛焕力主妥协求和，称英法是和是战依中国举动而定，咸丰帝打算在两国代表抵达天津海口时再加“开导”。
但是，英法联军无意提供被“开导”的机会，决心一开始就用pào弹说话。7月，额尔金和葛罗分别到达大连和烟台，英法大军也准备完毕。他们决定从未设防的北塘登陆，再抄袭大沽pào台。8月1日，联军开始在北塘登岸，10余天后大举進攻。僧格林沁的蒙古骑兵虽然骁勇，也无法抵挡西洋的枪pào。清廷派员欲护送英法使节進京换约，亦遭拒绝。8月21日，英法联军攻陷大沽北pào台。24日，天津失守。咸丰帝立即委任桂良和直隶总督恒福为钦差大臣，赴天津谈判。英法方面提出开放天津通商、增加赔款、同意以往条约各款和使节带兵進京换约等要求，咸丰帝拒绝全部接受，尤惧外兵進京。9月初，联军向北京的门户通州前進。咸丰帝决定“剿抚并用”，派怡亲王载垣、军机大臣兼兵部尚书穆荫为“便宜行事钦差大臣”再去议和，还宣布要“御驾亲征”，但也在考虑逃往热河。14日，载垣在通州与造访的巴夏礼达成协议，同意了英法在天津提出的各款。此前，载垣与英法方面接洽并不顺利，又闻联军仍在前進，遂以为和局难成，并奏报京师。咸丰帝接报后，决定迎战。获知巴夏礼前来后，他认为在广州挑起事端、在历来jiāo涉中态度qiáng横的巴夏礼是英方的主谋之人，下令可将其扣押“以杜jian计”。这道旨意到达通州时，载垣和巴夏礼已达成和议。17日，巴夏礼又来通州，要求允许英法使臣亲向皇帝递jiāo国书，载垣认为事关“国体”，断不能应允。巴夏礼坚持不让，载垣觉得和议濒临破裂。18日，巴夏礼等英法人员共 39人被扣押。联军于当日大举進攻，大败僧格林沁所部于张家湾，攻占通州。21日，清军又惨败于八里桥，受伤的清将胜保将被扣的英法军官各一斩首以泄愤。
咸丰帝任命异母弟恭亲王奕訢督办和局，自己于22日逃往热河。奕訢照会英法，要求停战，表示接受先前达成的和议。额尔金等坚持先释放被扣人员，再谈停战订约，对于向皇帝亲递国书则无qiáng求之意。由于联军索人甚急，一时也未進攻北京(是在進行军事准备)，奕訢以为他们因为顾忌巴夏礼等才未轻举妄动，更视这些人为筹码，主张歇兵签约之后再放人。联军以攻城相威胁，要求放人。10月6日，联军進至德胜门和安定门外，并尾追溃败的清军至圆明园。他们闯入园中，将珍宝财物洗劫一尽。此时，一直避居城外的奕訢同意放人。在人心惶惶的北京城中，留守官员也无心御敌，虽然各地勤王之师正在赶来。8日，巴夏礼等数人被释放。英法方面又威bījiāo出安定门以保证進城谈判代表的安全，并释放所有被拘人员。在前一问题上，奕訢打算拖延，城中的的王公大臣不以为然。13日，安定门被jiāo由联军占领。同时，从不同地点找到的被拘外人也尽被释放，但当初遭扣的39人中有20人因被杀、饥饿和受nüè而死。对此，额尔金和葛罗各要求赔偿“恤金”白银 30万和20万两，但这远不令额尔金解气。他认为，“若单要求赔款，在这种扰乱的情形中，中国政府，除了民脂民膏以外，也付不出大笔款项。其次，或是要求清政府jiāo出那般苛待英人和破坏和约的人们，一些可怜的属员，也许要呈现出来，作替身了。”他要求将圆明园毁为平地以作惩罚，该地也被认为是部分“英法侨民所受痛心疾首惨刑而死之地”。葛罗反对这样做，但未力阻。对于英人不待清廷同意即要焚园，奕訢也未及时获悉。10月18日，英军在圆明园内大举纵火，将这一园林艺术的瑰宝化为灰烬。这一骇人行为无论有何理由，都不能不说是一桩野蛮bào行。事后，奕訢依然接受了包括恤金要求在内的全部议和条件。10月24日和 25日，他分别与英法代表就天津条约换约，并签订续增条约，即中英、中法北京条约。中英条约的重要内容是，当年桂良等人在上海与额尔金就英使驻京问题所定之议无效，英使是否常驻北京由英国决定;赔偿英国白银800万两;天津开放为通商口岸;凡有情愿出国做工的华人，俱准与英人立约，可单身或携带家属赴通商各口出洋;京外英军开赴天津、大沽、登州、北海和广州等处，赔款jiāo清后撤离;中国割让广东九龙司地方给英国。中法条约也规定赔款800万两，在开放天津、允许华民出国做工和法军撤退问题上的规定与英约相同或相似。它还规定：清帝宣布任各处军民人等传习天主教，滥行查拿者将予处分;赔还先前从天主教徒那里没收的教堂、田地和房舍等。在谈判中充当翻译的法国神甫还在中法条约中文本中私自加入了“并任法国传教士在各省租买田地、建造自便”一款，清廷竟未发觉。