第二次鸦片战争前后延续四年，经历了三个阶段。
广东作战
1856年10月23日,英国以清军到持有过期港英执照的中国船"亚罗"号上搜捕海盗为借口，下命3艘军舰、十余只划艇、2000人陆战队向虎门开进，以挑起战端。清军事先疏于防范，临时又下令对敌船"不可放炮还击"，致使英舰顺利闯过虎门，攻占珠江沿岸炮台，集中炮火轰击广州城，击毁督署，其陆战队一度攻入外城，并烧毁靖海门、五仙门一带民房。11月12、13日，英军为解除后顾之忧，又占虎门的横档、威远、镇远、靖远炮台。英军以武力胁迫两广总督叶名琛谈判的目的并未达到，又遭沿江军民袭击，乃于1857年1月撤往虎门口外。
1857年初夏，英国增派远征军2900余人抵香港。
法国以潜入广西西林进行非法活动的天主教神父马赖被判死刑为借口，也决定派出侵华远征军1400人。10月，英法组成联军，共有舰船61艘，总兵力1.1万余人。叶名琛奉咸丰帝"总宜息兵为要"的谕旨，既不认真侦察敌情，又不切实加强战备。12月12日，英、法公使额尔金和葛罗向叶名琛发出最后通牒。与此同时，英法舰队驶入珠江口，15日兵临广州城下。28日晨，在舰炮掩护下，陆战队5700人分三路向城南、东南、西南进攻。1.3万清军,除东门外及东固炮台守军曾英勇击敌外,余均稍战即溃。次日，联军攻入城内，30日，广东巡抚柏贵和广州将军穆克德讷竖白旗投降。次年1月5日，叶名琛被俘，后囚死于印度加尔各答。
大沽作战
英法联军侵入广州后仍未能迫使清政府屈服，乃于1858年4月20日率舰船20余艘，官兵2600余人抵天津大沽口外，要求与清政府全权代表谈判。清政府则坚持谈判到广东进行。5月20日，联军出动炮艇、陆战队，向大沽南北炮台进攻。守台官兵奋起还击，重创敌船多艘，毙伤敌近百人。因后路援兵溃逃，炮台相继失守。26日，联军炮艇溯海河驶抵天津城下。6月下旬，英、法、美、俄公使威逼清政府签订《天津条约》，战火暂熄。
条约签订后，英、法政府决定以武力为后盾坚持进京换约。1859年6月17日，联军舰船22艘、官兵2100人再次抵大沽口外。这时，大沽的防务在科尔沁亲王僧格林沁筹划下已有所加强，炮台已增至6座，海口敷设了铁链、木桩等障碍物，部队经过临战训练。
25日，联军在未侦察清大沽设防的情况下，贸然出动炮艇13艘驶入海口，拆毁障碍物，冲撞铁链。守军火炮齐发,中敌旗舰,击伤英侵华海军司令贺布。稍后，联军陆战队千余人从南岸强行登陆。僧格林沁急调火器营等部迎击，北岸炮台也发炮支援，战至半夜，将敌陆战队击退。此战，击沉联军炮艇3艘、重伤3艘，毙伤448人，予侵略者以沉重打击(见抗击英法联军入侵大沽之战)。
联军遭此惨败后，英、法政府决定进行大规模的报复。而咸丰帝在此战获胜后，即从大沽地区抽兵2000前往镇压捻军，并认为联军这次来华"实则以兵胁和"，谕令僧格林沁等"总以抚局为要"。僧格林沁则株守大沽口,不在北塘设防。1860年7月27日，联军1.7万余人乘舰百余艘抵大沽附近海面。8月1日,联军首批陆战队乘虚占领北塘镇。12日、14日击败清军马队，攻占新河、塘沽。21日进攻大沽北炮台，直隶提督乐善以下守军近千人壮烈牺牲，北岸炮台相继陷落。僧格林沁率南岸守军撤往天津,旋退至通州(今北京通县)附近。24日，联军不战而据天津。
京师外围作战
大沽、天津失守后，咸丰帝感到英法两国提出的条件过于苛刻，决心与敌"决战"。时僧格林沁所部清军3万余人(其中马队万人)部署在通州张家湾、八里桥一带，准备与敌"野战"。而英法联军也以清方不能满足要求，决计进犯北京，双方展开张家湾、八里桥之战。9月18日联军发起进攻。僧格林沁马队突遭联军密集火箭的袭击，马匹惊骇狂奔，冲动步队,造成全军败退。21日，联军进攻八里桥时,僧格林沁用马队实施正面反冲击，遭到据壕固守的联军枪炮火力大量杀伤，被迫后退。当联军攻占八里桥并分一部抄袭清军后路时,僧格林沁弃军先逃,导致各部纷纷败退。
张家湾、八里桥战败后，咸丰帝于22日逃往热河，留恭亲王奕敖"督办和局"。10月初，联军进逼北京。时城外清军不战而退，留京亲王大臣亦称"城不可守",于13日将外城拱手让给联军。联军先后在圆明园等处大肆劫掠焚烧。24、25日,英、法胁逼清政府签订《中英北京条约》和《中法北京条约》。随后，俄国迫使清政府与之签订《中俄北京条约》，使中国的领土主权又遭受重大损失。11月，侵略军撤出京津地区，第二次鸦片战争结束。
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