慈禧說，“我為江山社稷，不得已而宣戰。”光緒二十六年（1900年）五月二十五日，大清朝廷宣布自即日起與各國正式進入戰爭狀態。
《宣戰詔書》發布後，朝廷要求全國進入戰爭狀態，然而，在南方的李鴻章卻唱了反調，說“此亂命也，粵不奉詔。”李鴻章認為，在國家實力十分脆弱的情況下，如果魯莽開戰則前景堪憂。兩江總督劉坤一、湖廣總督張之洞等南方大臣，也相互通氣確定了共同抗旨以求東南互保的策略。
然而慈禧的態度是堅決的，一定要打。
8月4日下午，聯軍部隊從天津開拔，沿運河兩岸向北京進發。為了阻止聯軍北進，清政府在京津之間構築了兩道防線，並派遣了裝備精良的武衛軍在兩處駐防。8月5日淩晨，8000名日軍率先向北倉防線發起攻擊，與駐防清軍接火，隨著英、美軍隊炮火的加入，清軍傷亡慘重，被迫撤出陣地退守楊村。8月6日上午的楊村阻擊戰隻進行了90分鍾，清軍的防線就全麵崩潰，戰鬥過程之短，超乎所有人的想象。“至於五尺童子，亦能執幹戈以衛社稷”，這樣自欺欺人的牛皮大話如肥皂泡一般破滅了。
8月12日，聯軍占領了北京的門戶通州，15日淩晨，美軍率先對皇城發動進攻，隨後，聯軍其他部隊一擁而上。就在守城清軍與聯軍在城牆上激戰的時候，大清國的國母卻已經腳底抹油溜了。16日，聯軍占領了北京全城，各國軍隊指揮官下令“特許軍隊公開搶劫3天”，實際持續了至少8天，北京城陷入了空前的痛苦之中。從破城之日起，聯軍開始肆無忌憚的大屠殺、強奸婦女，皇宮也沒能幸免。聯軍雖然下達了不進攻紫禁城的命令，但卻準許軍隊以“參觀”名義進入，無數的珍寶被這群強盜肆意掠走。
逃出北京後的慈禧在8月19日發出了兩道上諭，一是發給了軍機大臣榮祿和大學士徐桐與戶部尚書崇綺，明令他們向洋人求和，但在城破不久，榮祿已經跑了，兩位大臣也都上吊身亡。她的第二道上諭發給了身在上海的李鴻章，要求他火速北上，與慶親王奕劻一起主持議和。急於求和的清政府次日又以光緒皇帝的名義向世人發布了《罪己詔》，承認“自己錯了”，不再說“與其苟且圖存，貽羞萬口，孰若大張撻伐，一決雌雄”“人人敢死”這樣的話了。
8月24日，喪家犬般逃亡的慈禧再次給李鴻章發去電報，告訴他可以“便宜行事”，朝廷“不為遙製”。經過數月艱苦的反複磋商，清政府向侵略者賠款總額最終定為：共賠款白銀4億5千萬兩，分39年還清，年息4厘，中國有4億5千萬人，“人均一兩，以示侮辱”。當年清政府全年的財政收入尚不到9千萬兩，賠款數額之高令人瞠目，遠遠超過了聯軍的損失。
這次宣戰之後的戰爭，使中國政治上徹底淪入半殖民地化，經濟上則陷入了難以自救的地步，最終加速了滿清王朝的滅亡。