巴夏禮一行惴惴不安，高舉和談旗幟，乞求僧格林沁放行。
僧王輕蔑一笑，道：速令爾兵，停止進攻。
巴夏禮道：我不能欺騙閣下，我乃一和談使者，無權控製聯軍行動。
僧格林沁道：爾乃死不悔改！僧王言罷，遂將巴夏禮一行39人，羈押審訊。
怡親王載垣奏曰：頃刻探報，知巴夏禮業已就擒，該夷善能用兵，各夷均聽其指使，現已就擒，該夷兵必亂，乘此剿辦，涼可必操勝券。
額爾金怒斥載垣、僧格林沁無恥，飭令聯軍司令格蘭特攻擊張家灣，進軍北京城。
僧格林沁亦知夷人槍快炮利，飭命馬隊於前，步隊隨後，以排山倒海之勢，衝擊聯軍陣營，冀強行突破，近身肉搏。
蒙古馬隊風馳電掣，轉眼即至，忽然之間，聯軍陣地焰火四起，聲響震天，無數火箭拖曳著赤色的火焰，呼嘯而墜，轟然炸裂。馬兒驚悸，遽然回竄，衝散步隊。馬步協同，直向八裡橋潰去。
英法聯軍攻占張家灣、通州城，額爾金喜謂法國專使葛羅、聯軍司令格蘭特、法軍司令孟托班道：先生們，清人之鳥槍抬炮、刀矛箭矢，與我之線膛步槍、後膛火炮、康格列夫火箭，相差了半個世紀。毋庸置疑，我們將取得勝利。然清人40000，騎隊尤悍，依托八裡橋，背靠運河，虎視眈眈，一場大戰，已無可避免。
法軍司令孟托班道：我可提前抵近，預為布防，先毀敵之火炮。敵軍既來，遠則大炮轟擊，近則火箭堵截，再近則排槍輪放，敵若迂回、突破，我騎軍即行接仗。我以槍林彈雨，拒敵之血肉身軀，相持既久，敵必潰敗。
僧格林沁退守八裡橋，謂勝保、瑞麟道：吾皇諭詢，我等自退紮八裡橋之後，日來與該夷是否又經見仗？此地背依運河，兵馬有進無退，非戰之場；吾槍炮箭矢，又皆不如夷。破釜沉舟，絕地反擊，貼身肉搏，刀矛並施，唯一可行之道。吾率騎隊，正麵死拒，二兄分居東西，一俟吾部稍逞，即刻傾兵而出，圍殺夷匪。此距京城咫尺，此戰攸關大清國運！傳吾將令，臨陣退縮者、萎靡不前者，殺無赦！
勝保道：器不如人，夜戰如何？
僧格林沁道：夜戰甚佳，然夷氣勢如虹，已無時間籌劃布防；吾四萬之眾，草草烏合，夜間出行，紕漏叢生，難免顧此失彼。吾皇諭旨：須以前鋒抄襲，挫其先鋒。能以鳥槍刀矛等短兵相接，則可操勝券矣。
勝保道：親王已與夷人接仗數次，此戰勝算幾何？
僧格林沁道：幾無勝算！夷人火炮甚猛，一炮飛來，炮子爆裂，彈片四射，十幾戰騎，薨然而斃。吾意，萬騎並衝，前仆後繼，誓死突破夷人防線。此戰必定死傷枕藉，流血漂櫓。吾若戰歿，由兄代統全軍。
9月21日淩晨，英法聯軍陸續抵近八裡橋，上午7時，法軍司令孟托班先發製人，兵分三路，攻擊僧格林沁、瑞麟、勝保軍營。
僧、瑞、勝督兵迎戰，僧格林沁躍馬挺旗，屹立陣緣，黃旗動處，萬餘蒙古鐵騎鋪天蓋地，浩蕩而出。
法軍司令孟托班一聲令下，阿姆斯特朗野炮即行轟擊，炮聲響處，人仰馬翻，蒙古鐵騎紛紛撲地。
僧格林沁見狀，複舞旗幟，又有千騎，馬嘶人叫，再行攻擊。
孟托班陣前迎戰，野炮轟畢，即令康格裡夫火箭聯發，偶有逼近之蒙古鐵騎，則以恩菲爾德排槍輪放。
勝保固守八裡橋，鏖戰正酣，一炮飛來，掀落馬下，勝保以來日方長，率部先退，夷軍攻占八裡橋，迂回攻擊僧格林沁之後。僧王分兵抵禦，戰至午時，夷人馬隊千騎，橫衝直闖，凜然開來，蒙古馬隊不敵，四散而去。此戰，清軍死傷逾千，夷人死亡5人，傷47人。
八裡橋大敗，鹹豐帝膽顫，敕令恭親王奕忻為欽差大臣，偕東閣大學士桂良、九門提督文祥，留京撫夷，督辦和局。鹹豐帝自攜一幫皇妃臣工，起輦熱河，木蘭秋獮。