鴉片戰爭後，列強力謀擴大在華權益，根據中美《望廈條約》「十二年後」可酌辦改約事及利益均沾原則，歐美諸國在1854年（咸豐四年）至1856年多次要求修約，但均不獲清廷允許，英、法兩國決定訴諸武力。英國發動戰爭的藉口是1856年10月的「亞羅（TheArrow）號事件」，廣東水師為緝私拘捕船上疑犯，英國領事卻指該船在香港註冊（實已過期）、懸掛英國國旗，因而提出抗議，但中方拒絕道歉。法國則以天主教士馬賴（AugusteChapdelaine）於同年2月在廣西西林縣被殺，決定和英國聯合展開軍事行動。於是英法聯軍之役（又稱第二次鴉片戰爭）遂起。

1856年10月，英軍炮轟黃埔、焚燒民宅，廣州民眾則焚燬英、法、美等商館。1857年12月，英國全權代表額爾金（James Bruce，8th Earl of Elgin）以及法國全權代表葛羅（BaronGros）分率英、法軍隊來華，英法聯軍旋攻陷廣州。次年1月兩廣總督葉名琛被俘、拒不投降，被送往印度拘禁（後絕食死於加爾各答）。1858年初，聯軍從廣州北上，於5月攻陷大沽，威脅天津、北京，咸豐帝慌忙派桂良、花沙納至天津議和。

《天津條約》

1858年（咸豐八年）6月26、27日，清廷分別與英、法簽訂了中英《天津條約》和中法《天津條約》，戰事暫停。條約要點如下﹕

（1）公使駐京：雙方互派公使，分詣兩國京師；

（2）自由傳教：外國人可在中國內地各處自由遊歷、通商、傳教；

（3）內河航行：外國軍艦、船隻有權駛入長江等內河及各通商口岸；

（4）增開商埠：除原來的五口通商外，增開牛莊（後於營口設埠）、登州（設於煙臺）、臺灣（今臺南）、淡水（今新竹）、潮州（設於汕頭）、瓊州、鎮江、南京、九江、漢口，共十個口岸；

（5）領事裁判：明確規定外國人在中國犯罪，由該國領事自行懲辦；

（6）修改稅則：進出口貨除絲、茶、鴉片外，一般值百抽五，洋貨輸入內地和土貨輸出，只抽百分之二點五的子口稅；

（7）幫辦稅務：請外國人幫辦中國海關稅收事宜；

（8）鴉片合法：允許鴉片公開進口；

（9）賠償款項：賠償英國四百萬兩、法國二百萬兩。

條約對中國的貿易、司法、財政等造成多方損失。中、英、法約定，隔年於北京換約。

軍艦強闖大沽口

天津訂約後，清廷調大將僧格林沁在大沽加強設防，不準外船進入。1859年6月，前來換約的英法公使拒絕按指定路線由北塘登陸進京，而以軍艦強闖大沽口，轟擊大沽炮臺，大沽守軍開炮還擊，擊沉、擊毀英法軍艦十餘艘，英國艦隊司令何伯（JamesHope）亦在是役負傷。

英法聯軍遂擴大戰爭，於1860年大舉北上，4月至7月間先後佔據舟山、煙臺、旅順等，復於8月攻陷大沽、天津。9月上旬，聯軍由天津進犯北京。僧格林沁率所部精銳與英法聯軍戰於八裡橋，全軍慘敗。

清軍節節敗退之下，京城亂作一團。咸豐帝見無力阻擋聯軍入京，攜后妃及親貴倉惶逃往熱河行宮（今河北承德郊外），留其弟恭親王奕欣在京議和。10月，聯軍攻入北京，並將矛頭指向圓明園。

強盜闖進圓明園燒掠

1860年10月英法聯軍攻進北京後，聯軍司令部下令「可以自由搶劫」。位於北京西北郊有一百五十多年曆史、中外聞名的圓明園，經瘋狂掠奪和三天三夜大火後，頓成一片瓦礫，是為近代列強侵華的空前浩劫。

圓明園是皇家園林，建築、文物珍貴無比。聯軍始則肆意搶劫，繼而縱火焚燒，園中珍寶蕩然無存，園內三百多名太監、宮女和工匠葬身火海，餘煙月餘不息。據參與燒掠的英國軍官記：「焚燬的命令發下後，不久就看見了重重的煙霧……萬萬千千火焰往外爆發出來，煙青雲黑，掩蔽天日，所有廟宇、宮殿、古遠建築，被視為舉國神聖莊嚴之物，其中收藏著歷代皇家風味和精華的物品，都付之一炬了。」法國文豪雨果（Victor MarieHugo）在1861年寫道：「兩個來自歐洲的強盜闖進了圓明園。一個強盜洗劫財物，另一個強盜在放火……將受到歷史制裁的這兩個強盜，一個叫法蘭西，另一個叫英吉利。」

中英、中法《北京條約》

北京陷落後，中國被迫與英、法簽訂城下之盟。1860年10月24日、25日，清恭親王奕欣與英、法兩國分別交換了《天津條約》的文字，並訂立中英、中法「續增條約」，亦即《北京條約》。隨後英法聯軍退出北京，是役遂告終結。中英、中法《北京條約》之內容大致如下：

（1）前約有效：除本約有所更改外，原《天津條約》所訂各款均有效；

（2）增加賠款：原賠償英、法之款各增至八百萬兩；

（3）增開天津：增設天津為通商之埠；

（4）華工出國：准許華人與外國人立約為憑而至外洋做工；

（5）教士置業：任法國等傳教士在各省租買田地，建造自便；

（6）割讓九龍：將九龍半島南部割予英國。

在英法聯軍之役開始後不久，英國已將其勢力由港島伸張到九龍。1860年3月21日，英迫清之兩廣總督勞崇光將「粵東九龍司地方一區」即九龍半島南部（今界限街以南）交英「立批永租在案」。《北京條約》規定：「大清大皇帝定即將該地付與大英大君主，並歷後嗣，並歸英屬香港界內，以期該港埠面管轄所及，庶保無事。」清於1861年1月19日將南九龍正式交割給英國。

中俄《璦琿條約》

英法聯軍之役進行時，俄國因剛遭克里米亞戰爭挫折，美國則面臨南北內戰危機，故未直接出兵，但都乘機趁火打劫。俄國更利用所謂的「調停」有功而勒索大量領土。而清廷自鴉片戰爭後仍舊昧於外事，令中國損失巨大。

在1858年6月26、27日中國與英法簽訂《天津條約》前，俄國已於5月脅迫清廷簽訂中俄《璦琿條約》，染指中國東北大片領土。6月13、18日，俄美又分別先行訂立中俄、中美《天津條約》，取得不少在華權益。1860年11月14日，繼中英、中法《北京條約》後，俄國又迫清廷簽訂中俄《北京條約》。如果據璦琿、天津、北京諸約，聯同後來1864年10月的中俄《勘分西北界約記》，俄國在近代從中國東北、西北，已掠奪了約一百五十萬平方公里的領土。

英法聯軍之役後，中國喪失了大片領土，中國主權蒙受更嚴重的侵犯，而且都透過不平等條約明確地記載下來。列強從中國名正言順攫取了協定關稅、領事裁判、內河航行等權及最惠國待遇，中國關稅、司法已不能自主，中國對外亦已無國防秘密可言。戰爭結束後不久，清廷設立了總理各國事務衙門，成為專理對外事務的總機關，又開始推行洋務運動以學習西方軍事實業。此外，清廷還與外國勢力聯手，共同鎮壓當時的太平天國運動。

自明末清初西學東漸以來，西方文化對中國的影響時續時斷，其中政府禁止是一大阻力。經過兩次鴉片戰爭，外國人終於可以在華內河航行及四處傳教。中國大地上洋教堂和新式學校、醫院漸興，華人信洋教漸多，但也多了發生教案等的中西衝突。另一方面，更多中國人出國謀生，大大加速了海外華僑的發展。