得知北岸炮台失守，據守南岸炮台的僧格林沁料想南岸也防不住，就把防守營城和南岸炮台的馬步官兵全部撤出，向天津退卻。僧格林沁在退走時把南岸炮台交給恒福，本指望其抵擋一陣，不料，僧王前腳剛走，恒福隨即在南岸炮台掛起了免戰白旗，自己跟著後腳溜回天津。原來還以為會有一場惡戰的侵略者，不費一槍一炮就獲得了炮台和全部軍火物資，也就更加野心勃勃了。
英、法侵略軍占領大沽炮台後，第二次大沽戰事中吃了敗仗的賀布率領先頭部隊乘炮艦溯白河而上，直逼天津。僧格林沁又以須同敵軍“野戰”而不能“株守營壘”為名，命雙港、天津一帶守軍以及大沽炮台撤出的清軍退到通州一帶。英、法聯軍於是長驅直入，又是一槍一彈未發，就占領了天津城。
英、法侵略軍攻占天津以後，巴夏禮和賀布以占領者的姿態發布了告示，宣布對天津實行軍事管製，官吏仍留原職，但一切大小事務都由巴夏禮全權負責。恒福為首的天津地方政府，實際上也成為了英、法殖民者的傀儡政權。他不僅委派反動紳商大漢奸張錦文等人，像1850年第一次大沽戰事時那樣，設所謂“支應局”為侵略者籌措給養，而且還指使“團練局”鎮壓天津人民反對侵略者的鬥爭。
天津陷落的當天，也就是8月24日，鹹豐帝為了避免英、法聯軍繼續北上，趕忙派桂良、恒福為欽差大臣，並令桂良馬上趕到天津，同英、法議和。英、法侵略者向清政府提出了除全盤接受1858年《天津條約》外，還要接受增加賠款、進京換約、增辟天津為通商口岸等新的條件。俄國公使伊格納切夫極力慫恿額爾金和葛羅，提出一種使清政府不能接受的條件，以便使談判破裂，借口進攻北京，來獲取更大的殖民利益。所以，所謂談判，實際上是英、法侵略者以進攻北京作要挾，不斷提高價碼進行新的勒索。清政府為避免北京遭劫，步步退讓，答應新的勒索。桂良表示全部接受英、法的條件，並已根據這些條件擬了一份條約草案。英、法侵略軍卻撕破臉皮，胡亂以桂良、恒福談判權力不夠為借口，悍然中斷和談，向通州進犯。清政府為了阻止英、法軍隊北進，連忙又派了怡親王載垣和兵部尚書穆蔭前往天津。不想，英、法聯軍已經逼近了拱衛京城的最後一道門戶——通州，並向清政府發出照會聲稱：天津地區，議和必然會耽延時日，應就近商訂為便，要求到通州談判。而這時，載垣一行已過了通州。他們向英、法聯軍提出在別的什麼地方進行商議，又遭到英、法聯軍的拒絕。載垣隻得半途折回通州。
英法根本沒有談判的誠意。額爾金節外生枝，派了巴夏禮到通州，提出：英、法公使在換約時要各帶1000人作衛隊，英、法聯軍要一直前進到靠近通州的張家港。載垣、穆蔭很快答應了這些條件。但是，英、法侵略者並不想真達成什麼協議，他們所需要的就是直接向北京進攻。9月17日，額爾金、葛羅再次派巴夏禮到通州，向載垣、穆蔭提出了兩個新的條件：一是到京後要麵見鹹豐帝，親遞國書；二是要清朝政府立即撤除北京周圍的防禦。前一條，鹹豐認為是“國體所在，萬難允許”，如果要堅持親遞國書的話，必須按照中國禮節跪拜。這是大清天朝上國最後一點點體麵了，無論如何也不肯遷就。至於後一條，簡直是要使北京完全解除武裝，為侵略者長驅直入掃清道路，清政府更加難以答應。載垣試圖同巴夏禮交涉一下，巴夏禮竟然裝睡，不予理睬。第二天，巴夏禮再次無禮拒絕談判，率領衛隊離開通州。他們還沒有走出中國軍隊的防區，英、法侵略軍就突然發炮猛轟張家灣、八裏橋一帶的駐軍。
當時，駐紮在張家灣、八裏橋一帶的清軍共有3萬多人，大都是從黑龍江、吉林、察哈爾、直隸、山西等地臨時拚湊而成的，由蒙古親王僧格林沁率領。英、法聯軍發動進攻後，僧格林沁下令扣押了巴夏禮一行，並把他們送往北京囚禁起來。僧格林沁這種魯莽的行為，使侵略者進攻北京找到了新的借口。18日，英、法軍隊利用密集的槍炮，首先攻陷張家灣、占領通州。21日，他們又對距離北京城僅8裏的入京要道八裏橋發動總政。在八裏橋駐軍的勇猛還擊下，英、法侵略軍損失慘重，不得不轉回通州修整待援。半個月後，英、法聯軍得到了休整補充，再次進犯，八裏橋失陷，僧格林沁騎馬搶先撤退，衝亂了自己的隊伍，造成極大混亂，正好被英、法軍隊利用，乘勝直逼北京城下。
忙於趁火打劫，對清政府威逼利誘的沙俄公使伊格納切夫，又偷偷將沙俄教士秘密繪製的北京詳圖送交英、法聯軍，煽動他們早日進攻北京。但北京城牆高大，城內還有好幾萬清兵，侵略者估計不容易攻破，於是，就提出要占領北京一個城門，讓他們自由進出，作為議和條件。當時，鹹豐已經逃往承德，留守的恭親王奕見兵臨城下，恐怕抵抗不力，損失更慘，便答應了這一要求。10月13日，英、法侵略軍占領安定門，控製了北京城。