1900年6月10日，英国联合特遣队2000余人分批由天津租界进犯北京，经廊坊落垡之战，伤亡近300人，被迫退回天津。6月17日，联军攻占大沽。7月14日，占领天津。至8月初，兵力增至3.4万人，并做好入侵北京的准备。8月4日，联军集中1.8万余人及81门火炮，自天津出发，先后攻占北仓、杨村、河西务、通州等战略要地。
被八国联军轰毁的北京齐化门
8月14日凌晨，八国联军对北京发动总攻。俄军攻东直门，日军攻朝阳门，美军攻东便门。上午11时东便门被攻破，部分美军最先攻入外城。英军中午始达北京，攻广渠门，至下午2时许攻入。晚9时，俄、日军各自由东直、朝阳破门而入。
就在当天，慈禧接连5次召见军机大臣等人，决定“出京”作“暂避之计”。
慈禧
15日清晨6点，慈禧率光绪及大阿哥等仓皇出逃。天未明时，载澜飞驰入宫，说夷兵已攻东华门。太后知事情已到最后关头，要跳水自杀，载澜拉住她衣服说：“不如且避之，徐为后计。”。太后乃徒步涕泣而出，发不及簪。
珍妃
就在慈禧出逃前，率众将被囚禁在宁寿宫的珍妃提出，说自己与皇上就要离京了，本想带珍妃，但兵荒马乱，万一出了什么事，丢了皇家的体面，对不住祖宗，让她自尽。珍妃却说：“皇上应留在北京。”慈禧冷笑道：“你死在眼前，还胡主张什么！”随即命太监将跪在地上求饶的珍妃提起投入井内，在场的光绪和瑾妃泪眼汪汪，却一言不发。珍妃死时仅24岁。
匆忙出逃的慈禧太后的车驾仪仗
此后，光绪、瑾妃及大阿哥等一同登车，王公大臣或骑马，或徒步，踉踉跄跄，形成一支千余人的扈从队伍，由景山西街出地安门西行，上午8时出西直门。此时天空忽然下起小雨，从者皆未携带雨具，悉被淋透，其状萧索凄苦。
战争期间，八国联军总兵力最多达12万余人，实际参战兵力约四万人左右，装备火炮270多门，其中以日本派遣的军队人数最多达到2万余人；俄国派遣海军陆战队12,400人，英军1万余人，法军和美军各约3000多人，德国和奥匈帝国各数百人，意大利派遣的人数最少，只是象征性派遣80人。
八国联军占领北京以后，时任联军统帅、德军元帅瓦德西特，准许士兵公开抢劫三天，以后各国军队又抢劫多日。清朝皇家的珍贵文物遭到了空前的浩劫。皇宫和颐和园里珍藏多年的宝物几乎被“洗劫一空”。
据记载说：“城破之日，洋人杀人无数；但闻枪炮轰击声，妇幼呼救声，街上尸体枕藉。”英国人记载说：“北京成了真正的坟场，到处都是死人，无人掩埋他们，任凭野狗去啃食躺着的尸体。”
此外，八国联军任意蹂躏侮辱妇女，据记载：“联军尝将其所获妇女，不分良曲老少，尽驱诸裱褙胡同，作为官妓。其胡同西头，设法堵塞，以防逃逸。惟留东头为出入之路，使人监管，任联军人等入内游玩，随意奸宿。”文渊阁大学士兼同治帝师倭仁的妻子已经九十岁，被侵略军百般侮辱而死。许多人不甘侮辱，含冤自尽。国子监祭酒王懿荣全家投井自尽。同治皇后的父亲、户部尚书崇绮的妻子女儿被拘押到天坛，遭到八国联军数十人轮奸，归来后全家自尽。崇绮服毒自杀。
