奕山同時上奏：正在廣州貢院日夜趕造大小火箭、蒺藜、火毯、毒火炸炮、毒火毯等件，匠人準入不準出，以資保密。並防民甚於防寇。
其作戰方略為：以快蟹船數十隻，每隻載三百斤鐵炮一尊，佛郎機四個，以及其他火器分布港口，以攻擊英軍“三板”船。火破“三板”後，則其大艦必逃出外洋。道光覽奏，即下令嚴緝漢奸，一概斬首示眾，並同意其戰略方針。
8日，楊芳等奏請仍準英國商船在廣東貿易。道光帝不準其奏，並命將楊芳、怡良嚴加議處。
21日，撤楊芳、怡良職，仍留任。
22日，調卓秉恬為吏部尚書；任協辦大學士祁嶲藻為戶部尚書；以許乃普為兵部尚書。
23日，召伊裏布來京，以裕謙為兩江總督；定海防務，交劉韻珂辦理；調梁章钜為江蘇巡撫，任周之琦為廣西巡撫。
5月：
1日，道光命林則徐以四品卿調浙負責浙東沿海防務。
11日，道光命奕山等，撫恤各國洋商。
20日，英軍乘大雨水漲之勢，陸續攻占黃浦、烏湧、獵得、大黃窖、鳳凰岡各炮台，封鎖廣州。道光下令：待準備完成後，決予剿辦。
此次進攻廣州省城之英軍指揮官為新任陸軍司令臥烏古和海軍將領佛蘭明。5月17日，查理·義律曾命令海軍出動，但因天氣和風向問題，遲至19日起航。
21日，義律下令英僑民離開廣州。奕山於當日夜11時，下令向英艦發起火攻。但因英艦早已得到情報，立即退避，損失不大。次日黎明，風潮勢順，英艦重來，直逼炮台。率兵千餘人守天字碼頭之段永福，望風而逃，八千斤大炮，未及開炮已淪入英軍之手；守泥城副將岱昌，參將劉大忠，亦不戰而走。許多軍輜、木筏盡數喪失敵手。英軍進而縱火焚燒清水師船隻七十一艘，城外民房亦被焚毀。江岸之炮台，有大炮六十餘門，亦被拆除，損失慘重。林則徐曾建議奕山周密探知英軍內情捉拿漢奸，並用本地兵力，但奕山以本地兵民均不可信，依賴外省兵力，加之計劃不周，亦未能有效防止漢奸活動，遭此慘敗。
24日，中午，義律與臥烏古、佛蘭明進攻廣州城，分軍兩路：右路軍於商行區及城南省河兩岸牽製清軍，配合左路軍登陸，這一路軍由英軍第二十六團伯拉特少校指揮，義律亦在，官兵總數為三百六十一人。左路軍由臥烏古、佛蘭明統率，為英軍此役之主力部隊，其作戰任務是沿省河，溯珠江北支流，繞道廣州城西北，選擇適當地點，舍舟登陸，步行攻占城北高地各炮台，然後進攻省城。該軍又分四路，總計二千三百九十三人，於本日下午4時，溯珠江北支流北上。英軍分乘掠得之三十隻小艇，由“尼米斯”號軍艦帶拖，並攜有榴彈炮四門、野戰炮五門、大臼炮三門、可放六十二磅重火箭炮兩門，火力強大。
25日，黎明，英軍於繒步村登陸，開始陸地進攻（當時清軍齊集廣州者，有各省官兵共四萬九千餘人），至繒步村地區時，並無清軍防守。據英人麥華生說：“如果敵人在這裏有了防備，他們可能使我們受到重大的打擊”。從繒步村到城北高地也一路無清兵蹤影。上午10時，該英軍分兩路進擊城北高地東、西炮台（拱極、保極、耆定、永康四炮台，弧形排列）。西麵炮台守軍進行了堅決抵抗，英兵登台後，短兵相接，炮台淪陷。其它各炮台守軍，則未作抵抗即放棄陣地。各炮台的四十二門各型大炮亦落人英軍之手。在英軍攻擊四方炮台時，山上之清軍約四千人，進行了炮火支援，重創英軍，使之死傷七十七人。清軍則陣亡五百餘人，受傷一千五百人。
英軍攻占四方炮台後，因武器彈藥不足，不能乘勢攻城，須等待輸送補給。奕山此時如能乘機圍攻四方炮台英軍，切斷其補給線，則廣州城尚可有救。
同日，道光命裕謙仍為欽差大臣督辦浙江海防。
26日，奕山見敗，於廣州城牆掛出白旗乞降。
27日，奕山接受義律的苛刻條件，訂立了城下之盟《廣州和約》：一周之內繳給英軍“贖城費”六百萬元，27日先交一百萬元，如不能按期交納則增至八百萬至九百萬元。賠償英國商館損失三十萬元（亦謂四十餘萬元），清軍撤出廣州六十裏外。
28日，侵占四方炮台的英軍四處搶劫和奸淫婦女，殺人放火，無所不為，有十餘英兵竄入南海縣三元裏，恣意調戲村民韋紹光之妻，韋不能忍，手刃英兵數名，亦謂八名或十名不等。三元裏即向本縣恩洲學社求援，共同抗英。該社社首梁廷棟即向城北各學社發出通告，起兵抗英。
29日，城北各學社以及鄉中義勇頭人，齊集南海、番禺交界之牛欄岡，歃血會盟，製定作戰計劃，參加會盟之村莊，約為一百零三村。此次盟主為懷清學社社首何玉成（舉人），並以三元古廟北帝神的三星旗為帥旗，指揮作戰。
30日，三元裏鄉民義軍於距英軍十華裏之高地上（約有萬人以上）向英軍陣地進發。當英軍在臥烏古指揮下開始進攻後，義軍便采取誘敵深入之計，向後撤退，當英兵深入到十餘華裏以外時，開始返擊，時值大雨傾盆，英軍火藥受損，義軍即乘機包圍敵人，以長矛大刀，與敵短兵相接，英軍邊抵抗邊撤退，當晚9時，英軍狼狽逃回大營。此役據英方資料記載殺死英軍十五人，擊傷其官兵一百二十人，以後英軍因病而死者三百人。義軍犧牲二十餘人。中方資料記載為：打死英軍二百人。當晚，義軍又包圍了四方炮台英軍。
31日，各鄉義民紛紛增援，不約而至者數萬人。但因奕山派人解散義軍，此次圍困之舉未戰而終。當時社會上流傳一民謠曰：“官怕洋鬼，洋鬼怕百姓”，形容官民對洋人之不同關係。
6月：
9日，禮部尚書奎照病免，以色克精額為禮部尚書。
10日，林則徐抵寧波。
14日，道光禦臨太和殿傳臚，賜一甲龍啟瑞、龔寶蓮、胡家玉三人進士及第；第二甲何瑤等九十六人進士出身；三甲吳榮楷等一百三人同進士出身。
16日，命睿親王等大學士、軍機大臣、各部尚書，會同刑部審訊伊裏布。
18日，因廣州圍城告急，道光批準奕山等奏請，允英人通商，由強硬轉為軟弱，但亦於事無補。