伊格那季耶夫道：煩請閣下，速稟爾皇，迅準《中俄璦琿條約》之各項條款。否則，俄國較之其他任何強國更易於隨時隨地給中國以最有力之打擊。
肅順勃然大怒，立將《璦琿條約》文本擲於桌上，且道：此乃一紙空文，毫無意義。
鹹豐帝忿恨俄人蠻橫，限其日內離京；諭令僧格林沁，務必嚴防死守大沽海口。又令翰林院編修郭嵩燾，速至大沽口幫辦防務，查有瑕疵，速即奏報。
僧格林沁接旨，厲飭各部：吾軍現守大沽海防，各部務必蔭蔽待敵，觀釁而動，該夷如敢突入，即行開炮轟擊。
1859年6月25日，英法聯軍司令賀布率13艘蒸汽炮艦，進逼大沽海口。大沽口兩岸，所有炮台皆偃旗息鼓，無一人影，亦無一絲響動。
直隸總督恒福再遣官員勸說由北塘行進，英法公使全然不理。
下午三時，賀布督率戰艦，拖曳攔江鐵戧，理清江口障礙。13艘蒸汽炮艦，皆進大沽口水域，即行炮擊沿岸炮台。
僧格林沁一聲令下，大沽口南北兩岸，各大小炮位，即刻除去偽裝，立行環轟疊擊。
英法聯合艦隊，頓為炮火裹挾，炮戰至下午四時，“鸕鶿”號炮艦先行擱淺，“查隼”號、“庇護”號炮艇隨後沉沒，旗艦“鴴鳥”號連中三炮，艦長拉桑當場死亡，艦隊司令賀布身負重傷，其餘炮艦亦皆損傷。賀布不敢再戰，飭令餘艦懸掛白旗，退出戰場。
直隸提督史榮椿、大沽協副將龍汝元急欲追而逐之。
僧格林沁道：該夷僅傷皮毛，定要複來。吾水師孱弱，切勿妄動！先恣該夷之嬌氣，而蓄我之恨怒。水戰之後，該夷或要登陸，火器營、騎隊速作準備！該夷上岸，不可輕擊，等至陣前壕溝攀緣，火器先發，騎隊迂回，大張撻伐！吾等上申國威，下抒民望；此戰萬不容失！
艦隊敗退，英法美公使皆慌，聯合艦隊司令賀布道：倘若就此而退，即成十餘年來，從未有之恥辱！吾兵三千，主力未損。吾令：避開大沽水路，切薩皮克”號護衛艦、“杜沙伊拉”號巡航艦等，即刻遊弋大沽口南岸海域，艦炮齊擊，掩護陸軍登陸殺敵。
下午五時，艦炮轟畢，英軍勒蒙上校率陸軍千人，分乘20餘帆船、舢板，自大沽口南岸，強行登陸，道路泥濘，全然不顧，直逼大沽口南炮台。
眼見夷兵逼近射程，史榮椿一聲令下，抬槍、鳥槍連環轟擊。英法聯軍不備，紛紛倒地。勒蒙上校急令避匿蘆葦叢裡，伏地還擊。
時已漸黑，僧格林沁督率騎隊趕至，即以火彈筒禦之，每火光一亮，瞥見夷人，即排施槍炮。
蒙古騎隊急欲迂回，僧格林沁不許，道：該夷槍利炮堅，吾鳥、抬、不及其一，遑論箭矢刀矛，冒然而上，徒增傷亡；蔭蔽斃敵，待夷力疲，圍而逐之。
兩軍戰至淩晨，僧格林沁飭令全軍出擊，英法聯軍不敵，倉皇而退。此戰，擊沉英艦4艘，重創6艘，斃傷英法聯軍四百餘名。清軍直隸提督史榮椿、大沽協副將龍汝元以下38人陣亡。
僧格林沁偕恒福奏曰：該夷此次之敗，率因驕傲欺敵。其意以為炮台營壘，唾手可得，水戰失利，繼之步卒。是該夷不信中國敢於一戰。然夷人炮火，確亦堅厲；奴才叩請吾皇速派重臣至津，將天津各約，鈐印置換，以絕後患。
鹹豐帝諭令直隸總督恒福、直隸布政使文煜相機辦理。又諭：石逆達開，兵逾十萬，肆虐湘南；官文、胡林翼、曾國藩務必分兵援湘；曾國藩援湘以外，亦需力攻景德、建德，以分賊勢。江南大營，餉裕兵眾，和春彆圖他援；勿得輕聽將士之言，稍分畛域；速遵前旨，迅撥江北精兵，前往天長，會同勝保，徹堵賊逆北進之路。
恒福接旨，與美國公使華若翰相商良久，於北塘鈐印換約。
大沽口敗報至英，英國泰晤士報報道曰：這是一次可怕的慘敗，中國人打得漂亮，我們的確被打敗了。
英國首相震怒，即召內閣大臣，議會八日，決議增兵中國，攻占北京，以作報複。會後，英國首相即命郵政大臣、前駐清國公使額爾金速作戰備；法蘭西亦隨英格蘭之步履，相機而動。