1860年9月21日，八里桥失守、英法联军进逼北京的消息，传到北京，清廷极为震惊。咸丰帝走投无路，遂于当天立即下令以载垣、穆荫办理和局不善，撤去钦差大臣职务，另派他的六弟恭亲王奕訢为全权大臣继续求和。他自己则于初八清晨带着后妃、皇子和一批王公大臣，仓皇逃往承德避暑山庄(热河行宫)。咸丰帝逃走后，北京陷于极端混乱之中。官眷商民人等，十有七八纷纷出城逃避；薪米诸物皆骤贵数倍；清廷六部九卿无能入署办事者，人心涣散，呼应不灵，各处办公人员多半星散。
北京是金、元、明、清四朝的都城，经过历朝特别是明清两朝的不断修建，已成为一座坚城，当时城上安设大小火炮数千门，外城、内城均挖有较为宽深的护城河。城内外守军约15万人。同时内地诸省的勤王之师在陆续赶来。尽管事先缺乏防御准备，但只要文武大员具有誓死坚守的决心，认真策划战守之策，激扬士气，稳定人心，足以据城一战。侵略军指挥官孟斗班也承认:“对这样的城市进行围困，特别是全然没有攻城火炮的情况下，就很可能旷日持久。”可惜，留守京城的王公大臣们，均以为“城不可守”，完全丧失了抵抗的信心，根本不进行抗击准备。恭亲王奕訢畏敌如虎，认为形势危殆，战守两难，如“倘有一线可为，不惜委曲迁就”，即除了屈膝求和，别无出路。他照会英、法公使要求停战谈判。
英法联军经过张家湾、八里桥之战，伤亡惨重，部队疲惫，急需从天津调来兵员枪弹补充，因此同意恢复通州破裂的谈判，借以做好进攻北京的准备。谈判近半月，自然毫无结果。八月二十一日，经过休整后的英法联军万余人进犯北京。由于东郊数10里之内，无一兵一官防守，很快兵临城下。英法联军根据伊格那提也夫提供的情报:清守军集中东城，北城是最薄弱的地点，应首先攻取。于是，其先头部队向城北安定门、德胜门附近进逼。二十二日，联军近千人抄至德胜门土城外。僧格林沁、瑞麟两部已成惊弓之鸟，望影闻风逃窜。坐镇圆明园的奕訢、桂良等急忙逃往常新店(长辛店)。英法联军接着由黄寺、黑市直趋西北，进犯圆明园。僧格林沁、瑞麟两部向京城西南逃窜，守园官兵2000人也逃散一空。联军闯入圆明园并开始进行抢、砸、烧。
英法侵略军乘战胜之威，照会清廷，限令于八月二十九日中午交出安定门，否则攻城。城内清廷大员们不敢违抗，如期开门揖盗。联军不折一兵安然进入北京外城。英法联军进入北京外城后，随即在安定门城墙上安放火炮，对准内城、紫禁城。九月初四，英、法公使再次照会恭亲王奕訢，要求于九月初十签字换约，并借口俘虏问题，要求赔偿英国白银30万两，法国20万两，限期付款。奕訢全部答应。初五，联军再次闯进圆明园，在洗劫一空后纵大火焚烧。
奕訢在英、法武力威胁和沙俄诱逼下，签订了《北京条约》。
