咸丰九年（1859）五月二十五日，大沽守军大败侵入内河的英法联军舰队。五月初，英国新任驻华公使普鲁斯和法国驻华公使布尔布隆相继到达上海，会合美国新任驻华公使华若翰拼凑联合舰队，以《天津条约》批准书在京互换之期将到为借口，准备武装闯入天津海口，强行进京。五月十三日后，三国公使分率英舰十九艘、法舰两艘、美舰三艘，军队两千余人相继到达大沽口外。清廷派新任直隶总督恒福去北塘迎接，并指令各国公使须由北塘登陆，随行人员不得超过二十人，不得携带武器，由恒福负责护送至京。三国公使断然拒绝了清政府的合理要求和安排，坚持要打通白河，武装进京。五月二十五日，英国舰队司令何伯下令对大沽炮台发动突然袭击。阵守大沽炮台的直隶提督史荣椿、大沽协副将龙汝元身先士卒，率清军将士奋勇还击。激战一昼夜，击沉敌舰四艘，击伤多艘，打死打伤英国侵略军四百六十四名，法军十四名，生擒二名，重伤英军司令何伯。英国舰队虽然得到美舰支持，亦无力再战，不得不坚起白旗狼狈撤走。是为自第一次鸦片战争以来中国军队与外国侵略者作战取得的最大胜利。

咸丰九年（1859）八月，洪秀全下诏规定七月二十七日（系指天历。旧历为八月初六日）为东王升天节，正式为杨秀清恢复名誉。早在咸丰七年十月太平天国出版的戊午八年新历上，就照列了杨秀清生前的爵职，并加以“传天父上主皇上帝真神真圣言”封号。在咸丰八年《天王赐西洋番弟诏》中，洪秀全赞扬了杨秀清，指出他的死是因“期至朝观遭陷害”。为了给杨秀清续嗣，洪秀全将自己的第五子洪天佑立为杨秀清嗣子，封为“幼东王”，称“东嗣君九千岁”。在崇礼杨秀清的同时，对韦昌辉则加以贬斥。对韦昌辉之死，称“丧”而不称“升天”，除名削爵，《朝天朝主图》中亦不列其位次，东、西、南王均有嗣君，唯独不给北王立嗣。

咸丰九年（1859）六、七月间，上海爆发人民群众反抗外国侵略者掠卖华工斗争。先是，六月二十四日，停泊于吴淞口外的英轮“吉尔楚得号”发生四十余名华工投水淹死惨案。事后，上海人民寻找失踪壮丁，发现法国领事住宅中拘禁了大批被掠华工。激起各界人民公愤，纷纷发布揭帖，谴责英、法侵略者进攻大沽和掠卖华工罪行。苏松太道吴煦出面索回宁波籍华工一百五十四人，上海籍华工则未被释放。七月初，愤怒的上海人民打死掠卖华工的英国人波顿，打伤英国领事李泰国，又将法国教堂门匾捣毁。在人民群众的强烈要求下，两江总督何桂清将掠卖华工的罪犯林才成等四人处死，但对英、法、美等国侵略者掠卖华工的罪行则不敢究问。

咸丰九年（1859）春，云南昭通爆发李永和领导的反清农民起义。李永和也称李短鞑，云南昭通人。是年夏，与同乡兰大顺（即兰朝柱），兰二顺（即兰朝鼎）等在家乡牛皮寨结盟起义。九月，起义军自云南盐津老雅滩进入四川，连克筠连、高县、庆符等州县。咸丰十年正月占领自贡盐场，大批盐工加入起义军，声势大盛。因以川南为基地，活动于岷江西岸广大地区，兵锋达于成都附近之新津、灌县一带。四川总督曾望颜、成都将军崇实等惊恐不安，闭城自守。十月，起义军集结于自贡、富顺一带，连营百余座，人数达三十余万。为接应太平军石达开部入川，李永和、兰大顺曾联名致书与石达开联系，但终于未能使两军会合。咸丰十一年，起义军攻城掠地，李永和进驻眉州，率湘军黄淳熙部万余人入川镇压。起义军分兵三路：李永和以青神为中心，活动于岷江流域；兰氏兄弟活动于涪江流域，攻克射洪、江油，人数达十余万；另一起义军将领周绍涌率部转战于嘉陵江及川东地区。八月，兰二顺部在绵州为湘军所败，退到岷江西岸，与李永和互为犄角，年底复为骆秉章大败于丹棱，兰二顺于十二月在麻柳沟战斗中牺牲。兰大顺率余部退入川北崇山峻岭中。兰军失败后，湘军与四川提督蒋玉龙等合力围攻李永和部，大小二十余战，李军大败，李永和于同治元年八月在八角寨被俘牺牲。兰大顺自川北入陕南，攻占洋县、山阳等地，一度与太平军陈得才、赖文光部配合作战，兰大顺受封文王。同治二年十月，兰大顺率部军北上盩厔，进窥西安，并联合陕西回民军，声势复盛。同治三年，刘蓉率湘军入陕进攻兰大顺，兰军奋起抵抗，击毙钦差大臣、西安将军多隆阿。后以寡不敌众，撤出盩厔，退回陕南。途经汉阴，遭团练袭击，兰大顺牺牲，起义最后失败。

咸丰十年（1860）秋，沙俄利用英法联军强占北京，逼迫清政府签订新约之机，借口“调停”有功，胁迫清政府与之签订新约。该年十月初二日，清钦差大臣恭亲王奕訢与俄使伊格纳切夫在北京签订《中俄续增条约》即《中俄北京条约》，共十五款。除强迫清政府确认《中俄瑗珲条约》外，尚有如下内容：一、将乌苏里江以东约四十万平方公里的中国领土地划归俄国。二、规定中俄西段疆界，自沙宾达巴哈起经斋桑淖尔、特穆尔图淖尔（即伊塞克湖）至浩罕边界，“顺山岭、大河之流，及现在中国常驻卡伦等处”为界。此条款为今后进一步割占中国西部大片领土制造了“条约根据”。三、增开喀什噶尔（今新疆喀什）为商埠，准许两国边民自由贸易，准许俄国商人在库伦（今蒙古人民共和国乌兰巴托）、张家口零星贸易。四、俄国得在喀什噶尔、库伦增设领事官，重申在华俄国人享有领事裁判权。

咸丰十年（1860）九月十一、十二两日，中英、中法《北京条约》在京签订。先是，英法联军焚毁圆明园后，进一步对清政府进行威胁：如不接受他们提出的条件，即将以同样的方式焚毁北京城内宫殿。恭亲王奕訢等早被英法联军吓破了胆，不敢面见英、法代表，明知沙俄包藏祸心，也只得乞求沙俄公使伊格纳切夫从中斡旋。伊格纳切夫答应“居间调处”，但要以清廷与英、法媾和后，立即与俄国签约解决边界问题为条件。同时还威胁奕訢，不管清政府是否愿意，都必须接受英、法方面提出的大部分条件。否则“北京城就会因此而毁灭”。在英法联军的武力威胁和俄使的劝诱逼迫下，奕訢分别于九月十一、十二两日，代表清政府与英国全权代表额尔金和法国全权代表葛罗在礼部大堂交换了中英、中法《北京条约》，并签订了中英《北京条约》九款、中法《北京条约》十款。除承认《天津条约》有效外，还包括以下内容：一、赔偿英国军费八百万两、恤金五十万两，法国军费八百万两、恤金二十万两。二、增开天津为商埠。三、允许华人赴英、法属地及外洋各处做工。四、割让九龙司地方一区（九龙半岛界线街以南）给英国。五、赔还教产给天主教堂。另外，葛罗还指使充当翻译的法国神父在条约中文本中偷偷加入“传教士在各省租买田地，建造自便”条文。《北京条约》签订后，英、法军队相继于九月下旬退出北京。

咸丰十年（1860）八月，太平军各路将领云集天京，准备进行第二次西征，以解安庆之围。西征军主力由英王陈玉成和忠王李秀成分别率领，计划于次年三月会师武汉。八月中旬，陈玉成首先率部北上，于十月中旬进驻桐城西南挂车河，试图顺道解安庆之围，结果遭到失败，只得继续西进，于咸丰十一年二月初八日攻克湖北黄州（今黄冈），距武汉仅一百六十里。是时武汉清军不满三千，士子官绅纷纷逃窜，如果陈玉成长驱直进，武汉指日可下。但他却听从了英国参赞巴夏礼的劝告，且以为李秀成尚未进入江西，不愿冒孤军深入之险，遂放弃武汉不攻，留部将赖文光守黄州，自率主力撤回安徽谋解安庆之围。李秀成本就立意经营江浙，对以大军西征湖北三心二意，经洪秀全再三催逼，才于咸丰十年九月自太平府（今安徽当涂）出发，十月下旬进逼曾国藩祁门大营。时曾国藩兵力单薄，无力抵御，预写遗嘱，准备后事。湘军悍将鲍超闻讯疾援。李秀成未能探清敌情，放过祁门，绕道徽州转入浙江，于次年初进入江西，五月才进军武汉。此时陈玉成已然退回安徽，李秀成遂在鄂南一带召集数十万起义群众，六月退回江西，不久远走浙江。由于李秀成未能按期与陈玉成会师武汉和英国侵略者出面干涉，致使太平军第二次西征劳而无功，解救安庆计划未能实现。

咸丰十年（1860）八月二十九日，英法联军侵入北京。先是，咸丰帝获悉通州兵败，联军进逼北京，遂于八月初七日以载垣、穆荫办理和局不善，撤去钦差大臣职务，改派其六弟恭亲王奕訢为钦差大臣继续求和，自己于次日清晨率后妃、皇子及王公大臣逃往承德。此时的北京城，物价飞涨，人心慌慌，官眷、商民等出城逃避者“十有七八”，六部九卿无人入署办事，京城内外十余万清军“溃散十之八九”。八月二十一日，联军直抵北京城下。次日抄至德胜门外土城，暗袭僧格林沁，清军不战自溃，退往西郊圆明园。联军尾追，攻占圆明园。奕訢等逃往万寿寺。二十四日，清廷释放了先前拘囚的联军谈判代表巴夏礼等。二十六日，联军照会奕訢，限于二十九日开放安定门交联军驻守。是日，奕訢等决定交出安定门，联军遂侵入北京。

咸丰十年（1860）八月二十二日，英、法联军闯入圆明园，大肆抢掠之后，将这座中外驰名、精美绝伦的“万园之园”付之一炬。圆明园历经康、雍、乾、嘉、道五代一百多年的增修扩建，成为汇江南众多名园之胜景，集古今中外造园艺术之大成的“万园之园”。园内珍藏着大批历代罕见的典籍书画、鼎彝礼器、铜瓷古玩、金玉珠宝，堪称人类文化艺术的宝库。八里桥之战后，英法联军进犯北京。听说中国皇帝正在圆明园，遂绕道安定门、德胜门，直逼北京西郊，于咸丰十年八月二十二日占领圆明园。在圆明园，英法侵略者进行了疯狂的破坏和抢劫。先由军官们分批进入，随后下令士兵可以进去“自由抢劫”。参与焚掠圆明园的英国侵略者戈登供认，“离开圆明园时，军中每个人都获得值45镑以上的掠夺品”。这些抢来的奇珍异宝，除大批运回本国外，还在天津街头公开拍卖，然后将钱按等级发给军官和士兵。抢劫之后，为销赃灭迹，并对清朝进行报复，英法联军悍然放火，八月二十二日至二十五日火烧玉泉山、清绮园等地。一座世界名园就这样被外国强盗们毁成了一片残垣断壁。

咸丰十年（1860）八月初七日，清军在通州城西八里桥迎战英法联军。先是，该年七月，英法联军因天津谈判无结果，遂于二十四、二十五两日，自天津向北京逼进。沿路数百村镇尽遭掳掠。咸丰帝急忙改派怡亲王载垣、兵部尚书穆荫为钦差大臣前往通州与英法联军重新议和，同时令僧格林沁在河西务一带防堵。联军侵占河西务后，派巴夏礼、威妥玛等为代表，于七月二十九日在通州与载垣等初次会谈。载垣表示愿接受英法方面过去提出的全部要求，但英法代表又提出向中国皇帝面交国书，遭载垣等拒绝。八月初四日，英法联军进犯通州张家湾，谈判破裂，清方拘囚巴夏礼等英方代表二十六人，法方代表十三人。同日，僧格林沁兵败，通州失陷，联军继续向西推进。八月初七日，联军自郭家坟分三路向八里桥一带猛扑。其时，驻守八里桥一带清军不下三万，分别由僧格林沁、胜保、瑞麟统率。经过三个多小时激战，西路英军从于家卫方向包抄，清军西面僧格林沁所部首先溃退；中部胜保左颊、左腿中弹落马，阵营亦乱；东面瑞麟虽继续在八里桥头与法军展开激烈争夺，无奈孤掌难鸣，终于被迫西撤。是役清军全线溃退，伤亡过半。次日，咸丰帝自圆明园逃往热河。