慈禧眼看事态失控，终于感到害怕了，她让军机处传旨，令两广总督李鸿章、山东巡抚袁世凯火速入京勤王。但李鸿章已与两江总督刘坤一、湖广总督张之洞达成共识，形成 “东南互保”阵营，不愿遵旨奉行，而坐镇山东的袁世凯眼见因慈禧的妄自决断导致北方省份一片混乱后也很不满，加入了 “东南互保”的阵营。

光绪二十六年 （1900）五月二十一日，张之洞给军机处复电，奏称 “邪术不能御敌，乱民不能保国”。可见，地方与朝廷的矛盾已显现出来，但是战是和，最后的决策权仍然掌握在慈禧手里。同一天，慈禧召开御前会议。这次会议讨论的主题依然是与外国的战与和问题，会上主和的声音越来越高。久未露面的光绪帝也参加了廷议，他疾呼：“战非不可言，顾中国积衰，兵又不足恃，用乱民以求一逞，宁有幸乎？”慈禧听了十分生气，而支持她主战的大臣载漪、刚毅却讲不出若开战清廷一方有何优势，只说凭借义和团十几万之众的 “神功”足以取胜。两派各执一词，最后仍未形成决议。

次日，慈禧再次召开御前会议。由于光绪帝没有发言，对外宣战的呼声一下子高涨起来，仍坚持议和的只有王文韶、许景澄、联元等少数大臣。慈禧在拍案斥责他们的时候，突然灵光一现，可以派王文韶、许景澄为代表，以联军不得进京为条件，去跟洋人谈判，如果洋人答应了，那就和，否则便开战。她预料洋人断然不会答应，只是想以此逼迫王文韶等人赞同宣战。

这时，光绪帝突然从座椅上站起来，走到许景澄面前，拉着他的手，颤抖地告诉他再等等。许景澄对光绪帝此举十分诧异，但见百感交集的光绪帝眼中泪光闪闪，不由得也眼角湿润，君臣二人拉着手相对垂泪。“朕一人死不足惜，但天下苍生将如何是好？”光绪帝说。许景澄随即跪倒，拽着光绪帝的衣角泣不成声。丹墀上的慈禧一看情形不对，呵斥道：“许景澄无礼！”仅仅一个多月后，许景澄被斩首示众。

既然慈禧心意已决，开再多的御前会议也没有任何意义了，而且联军也根本没有耐心等清廷统一意见后再有所行动。五月二十三日，天津大沽沦陷的消息传到北京，慈禧命人尽快向西方列强下战书，同时任命刚毅、载漪、载勋、载濂、载澜统领义和团，载勋任步军统领九门提督，准备迎战。

五月二十五日，慈禧以光绪帝的名义，发表了 《对万国宣战诏书》，向英国、美国、法国、德国、意大利、日本、俄罗斯、西班牙、比利时、荷兰、奥地利十一国同时宣战。诏书说：

我朝二百数年，深仁厚泽，凡远人来中国者，列祖列宗罔不待以怀柔。迨道光、咸丰年间，俯准彼等互市，并乞在我国传教；朝廷以其劝人为善，勉允所请，初亦就我范围，遵我约束。讵三十年来，恃我国仁厚，一意拊循，彼乃益肆枭张，欺临我国家，侵占我土地，**我人民，勒索我财物。朝廷稍加迁就，彼等负其凶横，日甚一日，无所不至。小则欺压平民，大则侮慢神圣。我国赤子，仇怨郁结，人人欲得而甘心。此义勇焚毁教堂、屠杀教民所由来也。朝廷仍不肯开衅，如前保护者，恐伤吾人民耳。故一再降旨申禁，保卫使馆，加恤教民。故前日有 “拳民、教民皆吾赤子”之谕，原为民教，解释夙嫌。朝廷柔服远人，至矣尽矣！然彼等不知感激，反肆要挟。昨日公然有社士兰照会，令我退出大沽口炮台，归彼看管，否则以力袭取。危词恫吓，意在肆其猖獗，震动畿辅。

平日交邻之道，我未尝失礼于彼，彼自称教化之国，乃无礼横行，专肆兵坚器利，自取决裂如此乎。朕临御将三十年，待百姓如子孙，百姓亦戴朕如天帝。况慈圣中兴宇宙，恩德所被，浃髓沦肌，祖宗凭依，神只感格。人人忠愤，旷代无所。朕今涕泣以告先庙，抗慨以示师徒，与其苟且图存，贻羞万古，孰若大张挞伐，一决雌雄。连日召见大小臣工，询谋佥同。近畿及山东等省义兵，同日不期而集者，不下数十万人。下至五尺童子，亦能执干戈以卫社稷。

彼仗诈谋，我恃天理；彼凭悍力，我恃人心。无论我国忠信甲胄，礼义干橹，人人敢死，即土地广有二十余省，人民多至四百余兆，何难减比凶焰，张我国威。其有同仇敌忾，陷阵冲锋，抑或仗义捐资，助益儴项，朝廷不惜破格懋赏，奖励忠勋。苟其自外生成，临阵退缩，甘心从逆，竟做汉奸，朕即刻严诛，绝无宽贷。尔普天臣庶，其各怀忠义之心，共泄神人之愤，朕实有厚望焉！

宣战书写得慷慨激昂，强调宣战实属外国逼迫，声明是在忍无可忍的情况下，才决定对 “彼等”“大张挞伐，一决雌雄”。其实，下这道诏书时，联军已经对华采取了侵略行动，却一直以镇压义和团为借口，目的是夺取话语权——把侵略战争说成是对义和团的报复行动。列强早有瓜分中国的野心，而此战书一下，清朝反而成了主动挑战，给侵略者提供了口实。十一国洋人看到诏书后喜不自禁，最终，英、法、德、俄、美、日、意、奥八国军队集中攻打天津。

在天津保卫战后期，马玉昆的武卫左军及义和团一部在海河西岸紫竹林租界北面的老龙头火车站拒敌，张德成率义和团主力攻打紫竹林租界，皆败。聂士成的武卫前军坚守在城南海光寺一带。六月十三日的八里台一战，聂士成身中七弹，腹破肠流仍坚持战斗，直至血竭而亡。六月十八日，天津沦陷。直隶总督裕禄兵败后在逃亡途中自杀。

八国联军重新集结后，派出两万余人由天津向北京大举进攻。天津至北京，陆路约一百三十公里，八国联军沿途几乎未遭到大规模抵抗。七月十二日晨，联军乘胜分路进攻天津杨村的清军阵地，驻守此地的宋庆部一触即溃，与北仓退下来的马玉昆残部一起退往通州方向。同日，李秉衡率军离京赶至天津西北部的河西务。七月十五日晨，清军尚未构筑完防御工事，联军已包抄过来。李秉衡督率各路清军迎战，但有的部队稍战即溃，有的部队虽作战勇敢，但因兵力不足而无法击退联军。马玉昆的残部则遇敌不战，一直溃逃到京城南苑。七月十六日，李秉衡退至张家湾，次日悲愤自杀。

七月十六日，慈禧与荣禄、董福祥商议西行之事，她暗自告诫两人届时带兵护卫。七月十八日，联军不战而取通州，然后直逼北京。此时董福祥率领武卫后军围攻使馆已一月有余，东交民巷使馆区以寡敌众，坚守待援。这天荣禄入宫，向慈禧汇报这些战况。慈禧正在深宫静候消息，得知李秉衡兵败战死，神色黯然，悲从中来，忍不住哭出声来。

因情势紧急，当日夜半时分，慈禧再次召见众军机大臣，应召前来的只有刚毅、赵舒翘、王文韶。慈禧不悦地问：“其他大臣哪里去了？难不成要丢下我们母子二人不管不成？无论有什么事，你们三个一定要跟我走。”站在下面的几位大臣都无言以对。

慈禧见没人搭话，又对王文韶说：“你年纪太大，我不忍叫你吃苦，你随后赶来吧。”王文韶谢恩：“臣不胜感激，将尽力赶上。”慈禧转而看向刚毅和赵舒翘，说：“你们两个会骑马，应该随我走，一路照料，一刻不能离开。”但他们没有像往常那样铿锵应诺。

七月十九日夜，联军约两万人分三路冒雨围攻北京。一路以日军为主攻，从通州经八里桥、关东店攻朝阳门；一路以俄军为主攻，沿通惠河北岸经八里庄、郎家园攻东便门；一路以英军为主攻，沿通惠河南岸经苏家沟、关厢攻广渠门。另有联军三千人从天津出发，以为后援。

七月二十日凌晨，八国联军对北京发起总攻。上午十一时左右，东便门被攻破，部分美军最先攻入外城。同时英军抵广渠门，乘虚攻城，于十四时进入城内，十五时抵达使馆区。俄军在美军的配合下，于当天午后进入城内。七月二十一日晨，八国联军向北京内城及紫禁城发起进攻。

八国联军攻入北京的那天晚上，慈禧只睡了一个时辰，宁寿宫附近的榴弹爆炸声把她惊醒后，她就起床独自坐在乐寿堂里发呆。七月二十一日清晨，值日大臣载澜匆忙入内殿报告皇城被攻破，慈禧见事已急迫，来不及做充分准备，匆匆梳洗完毕，穿上一件蓝色布衫，装扮成农村老妇的模样。她平生第一次把头发梳成汉人的样式，看着镜中不施粉黛，甚至有些穷酸的自己，她感慨道：“谁料今天竟到这样地步！”她原本以为京城即使守不住，至少可以强撑数月，没想到京畿官军四卫和数万拳民连半个月也守不了。惊恐之余，慈禧挟光绪帝、载澜、载漪、奕劻、刚毅等王公大臣及太监李莲英，从西华门至德胜门，经颐和园、居庸关逃出北京。这一天雨一直在下，仓皇出逃的人们没有雨衣雨伞，一个个淋得像落汤鸡一样，狼狈万分，而慈禧和光绪则挤在三辆普通的骡车里颠簸。

当联军冲开天安门，向皇城的第二道城门进攻时，遭到城楼上猛烈火力的攻击。这日，联军炮声不绝，齐向内城轰击。美军在正阳门上开炮，前三门内火烟滚滚。及夜，北望城内，半天通红，亮如白昼。深夜子时，官兵在天安门与洋兵接仗，后因洋兵炮火猛烈，清兵势弱，只得收队入午门。清军虎神营守后门、景山一带，列阵而待，黎明之时与洋兵鏖战许久，阵亡士卒尸横遍野。洋人联军的炮火将后门轰毁，两旁房屋均被烧成灰烬。守安定门的黑龙江将军延茂眼看大势已去，仍与将士坚守，最终因兵败城破而自焚。之后，京师内九门被英、日、美、俄四国所占，他们在门楼上竖起各自国家的国旗。清军在各街道与联军巷战，联军与清军交战一日，彼此均不甘休，日、俄、英各军驱逐清兵退至西、北两个方向，美军则带炮兵进攻皇城南门，当即炸毁数门。

七月二十二日，清军继续在京城各处激烈巷战。目击的美国人说：“有数千人自前日下午，已藏于宫墙之内，以候机会。中国枪弹亦甚猛，我由破裂倾斜之门跑进，心中跳动不已。” “有清朝军民尸体在地，此皆性质坚毅，遇攻不退，死而犹烈者也。”

七月二十三日七时，日军、法军救援西什库教堂，在西华门与清军激战，清军战死八百人，法军死两人、伤三人。十时许，法公使、提督皆在西什库教堂与法国大主教樊国梁相见， “互庆余生，拥抱为礼”。该教堂被围两月有余，“共死教民四百人，地雷炸死小孩七十六口，法兵死十人，意兵死五人”。

至晚间，八国联军占领了北京全城。日本人植松良二在现场报道说：“巍然之橹楼，为联军击碎烧弃，已失数百年来巍奂之美观，旧迹留者，仅一二耳。城内外惨遭兵燹，街市毁失，十分二三。居民四面逃遁，兄弟妻子离散，面目惨淡。货财任人掠夺者有之，妇女任人凌辱者有之，不能自保。此次入京之联军，已非复昔日之纪律严明。将校率军士，军士约同辈，白昼公然大肆抢夺，此我等亲见。”

随后，八国联军把北京分成不同的占领区，实行军事管治。各国司令官特许其军队公开抢劫三日，北京陷入空前的劫难与痛苦中，这是中国首都数百年来首次被外国军队洗劫。

紫禁城和颐和园里的珍贵文物被洗劫一空，“自元明以来之积蓄，上自典章文物，下至国宝奇珍，扫地遂尽”。俄军最高指挥官阿列科谢耶夫将军等人把慈禧寝宫中用黄金和宝石精制的数十件珍宝据为己有。英法士兵把各类珍宝抢光以后，又搬取大件之物，用大衣包、布袋装，运回驻地。仅嵩祝寺一处，便丢失镀金铜佛三千余尊、锦绣制品一千四百件、铜器四千三百件。就连太和殿前存水的铜缸上面的镀金，也被侵略者用刺刀刮去，至今刮痕斑斑。一位目击者写道：“各国洋兵，俱以捕孥义和团、搜查枪械为名，在各街巷挨户踹门而入，卧房密室，无处不至，翻箱倒柜，无处不搜。凡银钱钟表细软值钱之物，劫掳一空，稍有拦阻，即被残害。”八国联军还抢走北京各衙署存款约六千万两白银，并放火烧房，掩盖罪证。联军统帅瓦德西向德皇报告称：“所有中国此次所受毁损及抢劫之损失，其详数将永远不能查出，但为数必极重大无疑。”

联军除了抢夺财物外，杀人的手段也极其残酷，枪杀、刺死、绞刑、烧死、棍击、勒死、奸杀，无所不用其极。北京街头到处是砍下的人头和无头的尸身，一些房屋里悬有首级和被肢解的尸体。入城之初，八国联军即包围各坛口搜捕义和团拳民，凡是他们住过的地方，全部被烧毁。在西四北太平仓，联军放火，当场烧死一千七百多人。

德军、日军、法军和俄军组成的联军讨伐队最为凶残。他们在北京郊区血洗无数村镇，将男子一律虐杀，在大街上**女性，并将受害者抛入火中。无辜的老人被洋兵当作刺杀活靶，被开膛的儿童的尸体随处可见，老弱妇孺甚至被投入水井和河中。日军抓捕中国人，施以各种酷刑，试验一颗子弹能射穿几个人，或者故意向身体非致命处乱射，看一个人中多少弹才会死去。法军将中国人追进死胡同，用机枪扫射十分钟，不留一个活口……京城到处残垣断壁，尸骸遍野，堂堂天子脚下的皇城变成了人间地狱。而此时逃亡在外的慈禧与光绪帝有如惊弓之鸟，唯恐联军紧随其后，使他们有性命之忧。