1857年11月，英法大軍近6000人在珠江口集結完畢。美國新任公使列維廉(威廉．裡德)和在天津遭拒的俄使普提雅廷也到達香港，與英法磋商。美俄的伎倆是，在「中立」和「調停」的幌子下配合英法的行動，並乘機向中國政府欺詐勒索。葉名琛認為英法是黔驢技窮和虛張聲勢，接其奏報的咸豐帝也以為勝算在握。12月中旬，額爾金和葛羅分別向葉名琛發出照會，提出進入廣州城、商議修約、賠償損失等要求，對純屬英方無理取鬧的「亞羅」號事件則未再提。同時，英法聯軍侵入珠江，逼近廣州。葉名琛對英法的要求一一據理駁斥，但仍不事抵抗，還聽信據稱兩國無心大動干戈的傳言。24日，聯軍發出最後通牒，限廣州守軍在48小時內撤至城外。葉名琛照舊穩坐泰山。28日，聯軍向廣州發起進攻。30日，廣州失陷。葉名琛遭俘，被押往加爾各答。他自比海上蘇武，於次年4月逝於異國。
佔領廣州後，英法侵略者命令投降的廣東巡撫柏貴出面主持政務。身為傀儡的柏貴不向北京報告實情，還說自己是「苟且忍耐，曲為羈縻」。到1858年2月，咸豐帝才從湖南巡撫駱秉章那裡獲知廣州實已淪陷，但他以太平天國為心腹大患，對外仍以「懷柔」為上。
2月中，英、法、美、俄使節通過上海方面向清政府發出照會，提出大量利益要求，包括公使駐京、增開口岸、外人至內地遊歷和修訂稅則等。英法還威脅說，若中方在3月底之前不派遣欽差大臣赴上海談判，即舉兵北上。隨後，他們乘艦前往上海。他們在此得到的答覆是，英法美使臣應回廣東商談，俄使則應前往黑龍江。四國使節不予接受，於4月中率艦抵達大沽口，要求與清政府的全權代表在北京或天津談判。清廷派倉場侍郎崇綸前去交涉，英法代表因其級別低和沒有全權而拒絕會見。清廷又以直隸總督譚廷襄為欽差，額爾金和葛羅認為他須獲全權，譚稱中國並無此種辦理，雙方的談判遂遲遲未啟。譚廷襄與列維廉和普提雅廷有所接觸，他知道美俄皆有漁利之心，但仍存望其調停之意。對咸豐帝來說，所能作出的最大讓步不過是減稅和增開閩粵小口岸各一，他還要求英法先交還廣州。一事無成的額爾金和葛羅決定採取強硬行動。5月20日上午，英法聯軍向大沽炮臺發動攻擊，兩小時後即佔領之。數日後，侵略軍進抵天津城郊。驚恐的咸豐帝急忙派大學士桂良和吏部尚書花沙納赴津交涉，還任命僧格林沁為欽差大臣，負責加強京畿防務。
6月初，桂良、花沙納與四國的代表分別展開談判。因英法堅持中方代表須有全權，咸豐只好准許桂良、花沙納「便宜行事」，實際上他們仍須不斷徵詢北京的意見。與英法的談判是交涉的重心，中英談判則是重中之重。英方索要的權益最多，對一些重點要求的堅持也最力。對於很多權益，其它國家樂於先由英人逼迫清廷讓與，再憑最惠國待遇坐享其成。對開放長江、允許英人到內地遊歷和准許英使駐京這三項要求，清廷很難接受。它擔心開放長江和內地造成外人勢力深入腹地，並與內地「亂黨」相聯合。它最不願看到北京駐使，害怕這嚴重損害朝廷的威望，更便於外人向己施壓，並使反清力量和外人在京城危險地聯成一氣。英方以進軍北京相威逼，清廷只得屈服。
1858年6月26日，中英天津條約簽訂。它的重要內容是：兩國「交派秉權大員」至兩國首都，英國駐華官員及眷屬可長期居住或隨時出入北京，可租地租屋和雇佣僕役，英使覲見清帝之禮與覲見歐洲君主時相同；中方委派一名內閣大學士尚書辦理與英使文移、會晤等事；日後中方派使赴英，享有同等優待；英人可持由領事發放和地方官蓋印的執照往內地遊歷和通商，「江寧等處，有賊處所，候城池克復之後，再行給照」；開放長江口岸，鎮江在一年後開埠，其餘「俟地方平靖」由雙方後商議，自漢口以下至海共選擇不超過三處長江口岸開放(後定為漢口、九江和鎮江)；增開牛莊(後改營口)、登州(後改煙臺)、臺灣(後改臺南)、潮州(後改汕頭)、瓊州為口岸；中方保護基督教的傳授習學者；雙方盡快於上海會商新稅則；公文敘及英國官民，不得使用「夷」字。該約專條規定，中方賠償英國商民損失和軍費共白銀400萬兩，賠款付清後英方交還廣州。次日，中法天津條約簽訂，重要內容是：法國公使可進入北京辦理要務，若別國公使獲准常駐北京，法國也享此待遇，中國派往法國使節可與他國使節享受同樣待遇；增開瓊州、潮州(後改汕頭)、臺灣(後改臺南)、淡水、登州(後改煙臺)、江寧六口；法人可憑執照去內地遊歷；中方對持執照赴內地的天主教傳教士厚待保護，對信崇天主教而循規蹈矩的中國人免於懲治。該約補遺規定，中方將西林知縣革職和永不敘用，賠償法國商民損失及軍費200萬兩，賠款付清後法軍退出廣州。這兩個不平等條約使中國的利權再受嚴重侵害，為列強勢力進入中國內地敞開了大門，令清政府的閉關鎖國堡壘坍塌殆盡。
中美、中俄談判與中英、中法談判同時進行著。列維廉和普提雅廷以代向英法「說合」為幌子，誘使清廷接受本國的要求。清政府對俄美的調停不無幻想，認為先將這兩國打發也可削弱英法的氣焰，還覺得它們的索求遠非那般「苛刻」，遂於6月13日輕易締結了中美和中俄天津條約。中美條約對最惠國待遇作了更詳細的規定，另有如下重要內容：美使可至北京辦理要務，但每年不得超過一次，到京後須盡快辦理；若中方同意他國公使駐京，美國也享有該權利；增開潮州（後改汕頭）、臺灣為通商口岸。中俄條約的重要內容是：中國開放上海、寧波、廣州、福州、廈門、臺灣(後改臺南)、瓊州為通商口岸，俄國可在各口岸派駐領事、停泊軍艦、買地造屋，還享有最惠國待遇、領事裁判權和自由傳教權。它還規定兩國派員查勘未定之邊界，顯現了俄國奪取中國領土的企圖。此前，沙俄已利用清廷的內外交困在黑龍江地區採取了行動。5月底，曾在廣州苟且乞降的清朝黑龍江將軍奕山與俄國東西伯利亞總督尼古拉．穆拉維約夫在璦琿會晤。穆拉維約夫要求訂立新的界約，奕山不從，但俄方稍行軍事恫嚇即令其屈服。5月28日，雙方簽訂了中俄璦琿條約，黑龍江以北60多萬平方公里的大片中國領土被劃歸俄國，烏蘇里江以東40萬平方公里的中國領土也被定為中俄共管。中俄天津條約簽訂時，桂良等人尚不知道這個璦琿條約。清廷獲知該約後，將奕山處分，對條約也未批准。
10月，桂良、花沙納等在上海與英方就修訂稅則展開談判。11月初，雙方訂立了新的通商章程。新的中法和中美通商章程也隨後簽訂，內容與前者大體相同。它們的重要內容是：對進出口稅中的多數予以削減，少數略有增加，對進口的煙、酒、化妝品等消費品免稅，對未列入稅則而又不免稅的貨物實行5%稅率，洋貨運銷內地或輸出土貨，一律只徵2.5％的子口稅；外國人「應邀」幫辦中國海關稅務；鴉片貿易合法化，改其名為「洋藥」，每百斤徵稅30兩。咸豐帝還想取消外使進京、開放長江和外人至內地遊歷等約定，要求桂良等與英方磋商，甚至願以免征外國貨物關稅為交換。桂良等對此並不積極，這無異於與虎謀皮，免除關稅在財政上也很難成立。在咸豐帝逼迫之下，他們才正式提出使節駐京問題。經反覆勸說，額爾金有所鬆動，稱英使可以進出北京辦理公務，但不在北京長住。
到了1859年，清廷須與列強交換經各國政府批准的條約了，中英、中法、中俄條約皆有屆時至北京換約的規定。4月，中俄在北京完成換約。自清初以來，俄使至京已有多次。對於其它國家，咸豐帝則希望在上海換約，但也做了在北京換約的準備。6月初，英美新任駐華公使弗雷德里克．普魯斯(額爾金之弟)、華若翰(約翰．沃德)和再任法國駐華公使的布爾布隆在上海會合，桂良勸其不要北上，英法使節以武力相威脅，堅持進京換約。6月20日，三國公使乘艦到達大沽口，欲經白河入京。僧格林沁已加強當地的防禦，英方則要求中方撤除航道上的障礙物。中方回覆說，大沽口設防頗多，不便進入，請各使在稍北的北塘登陸入京(這是傳統的貢道)。中方的安排無可非議，傲慢專橫的普魯斯則決意要走大沽口。6月25日上午，英法軍隊(主要是英軍)向大沽炮臺發動進攻，中國守軍奮力抵抗，僧格林沁親自督戰。戰至夜晚，侵略軍遭到重創，有10艘左右的軍艦被擊沉擊傷，數百人死傷，守軍只有直隸提督史榮椿以下32人陣亡。在戰鬥中，美艦不顧本國一直標榜的「中立」姿態，給予了英軍一定協助。事後，普魯斯和布爾布隆退回上海。華若翰則同意按清廷指定路線進京，最後在北塘完成了換約。
大沽之役獲勝後，擔心「兵連禍結」的咸豐帝欲安撫英法，仍許進京換約，但對條約無意全盤接受。兩江總督何桂清遂在上海與英法使節接觸，華若翰也應允出面調停，但均無效果。雖然普魯斯的所作所為在英國國內頗受非議，帕麥斯頓內閣還是支持對中國增兵討伐，巴黎也再次與倫敦合作。1860年2月，額爾金和葛羅重被任命為赴華特使。隨他們侵華的是18000名英軍和7200名法軍，分別以詹姆斯．格蘭特和夏爾．孟陶班為總司令。3月，普魯斯和布爾布隆發出照會，以舉兵北上、截斷漕運和停付關稅為威脅，要求中國政府就大沽事件道歉、允許外使自白河進京、完全履行天津條約和增加賠款。英法大軍也陸續抵達上海集結，並開始行動。咸豐帝一心盼和，只求降低要價，見外人不依不饒，又陡作強硬。在4月的一份上諭中，他聲稱惟有決戰，並將「所有前議條約，概作罷論」。英法軍隊於4月佔領定海，在5、6月間又進佔大連和煙臺，將這兩地分別作為英軍和法軍的前哨基地。5月初，江南大營也被太平軍攻破。咸豐帝又指望何桂清等對外人「反覆開導」，並同意外使駐京和開放長江之外的其他各款約定。何桂清素來親近列強，是上海買辦集團利益的代表，他主張全部接受英法的要求，並請其幫助攻打太平軍。咸豐帝反對這樣做，又逢太平軍連克常州、蘇州等地，遂於6月將何桂清革職，由蘇滬的另一著名買辦官僚薛煥接任。面對英法艦隊即將再犯天津海口的局勢，薛煥力主妥協求和，稱英法是和是戰依中國舉動而定，咸豐帝打算在兩國代表抵達天津海口時再加「開導」。
但是，英法聯軍無意提供被「開導」的機會，決心一開始就用炮彈說話。7月，額爾金和葛羅分別到達大連和煙臺，英法大軍也準備完畢。他們決定從未設防的北塘登陸，再抄襲大沽炮臺。8月1日，聯軍開始在北塘登岸，10餘天後大舉進攻。僧格林沁的蒙古騎兵雖然驍勇，也無法抵擋西洋的槍炮。清廷派員欲護送英法使節進京換約，亦遭拒絕。8月21日，英法聯軍攻陷大沽北炮臺。24日，天津失守。咸豐帝立即委任桂良和直隸總督恆福為欽差大臣，赴天津談判。英法方面提出開放天津通商、增加賠款、同意以往條約各款和使節帶兵進京換約等要求，咸豐帝拒絕全部接受，尤懼外兵進京。9月初，聯軍向北京的門戶通州前進。咸豐帝決定「剿撫並用」，派怡親王載垣、軍機大臣兼兵部尚書穆蔭為「便宜行事欽差大臣」再去議和，還宣布要「御駕親征」，但也在考慮逃往熱河。14日，載垣在通州與造訪的巴夏禮達成協議，同意了英法在天津提出的各款。此前，載垣與英法方面接洽並不順利，又聞聯軍仍在前進，遂以為和局難成，並奏報京師。咸豐帝接報後，決定迎戰。獲知巴夏禮前來後，他認為在廣州挑起事端、在歷來交涉中態度強橫的巴夏禮是英方的主謀之人，下令可將其扣押「以杜奸計」。這道旨意到達通州時，載垣和巴夏禮已達成和議。17日，巴夏禮又來通州，要求允許英法使臣親向皇帝遞交國書，載垣認為事關「國體」，斷不能應允。巴夏禮堅持不讓，載垣覺得和議瀕臨破裂。18日，巴夏禮等英法人員共39人被扣押。聯軍於當日大舉進攻，大敗僧格林沁所部於張家灣，攻佔通州。21日，清軍又慘敗於八里橋，受傷的清將勝保將被扣的英法軍官各一斬首以泄憤。
咸豐帝任命異母弟恭親王奕欣督辦和局，自己於22日逃往熱河。奕欣照會英法，要求停戰，表示接受先前達成的和議。額爾金等堅持先釋放被扣人員，再談停戰訂約，對於向皇帝親遞國書則無強求之意。由於聯軍索人甚急，一時也未進攻北京(是在進行軍事準備)，奕欣以為他們因為顧忌巴夏禮等才未輕舉妄動，更視這些人為籌碼，主張歇兵簽約之後再放人。聯軍以攻城相威脅，要求放人。10月6日，聯軍進至德勝門和安定門外，並尾追潰敗的清軍至圓明園。他們闖入園中，將珍寶財物洗劫一盡。此時，一直避居城外的奕欣同意放人。在人心惶惶的北京城中，留守官員也無心禦敵，雖然各地勤王之師正在趕來。8日，巴夏禮等數人被釋放。英法方面又威逼交出安定門以保證進城談判代表的安全，並釋放所有被拘人員。在前一問題上，奕欣打算拖延，城中的的王公大臣不以為然。13日，安定門被交由聯軍佔領。同時，從不同地點找到的被拘外人也盡被釋放，但當初遭扣的39人中有20人因被殺、飢餓和受虐而死。對此，額爾金和葛羅各要求賠償「恤金」白銀30萬和20萬兩，但這遠不令額爾金解氣。他認為，「若單要求賠款，在這種擾亂的情形中，中國政府，除了民脂民膏以外，也付不出大筆款項。其次，或是要求清政府交出那般苛待英人和破壞和約的人們，一些可憐的屬員，也許要呈現出來，作替身了。」他要求將圓明園毀為平地以作懲罰，該地也被認為是部分「英法僑民所受痛心疾首慘刑而死之地」。葛羅反對這樣做，但未力阻。對於英人不待清廷同意即要焚園，奕欣也未及時獲悉。10月18日，英軍在圓明園內大舉縱火，將這一園林藝術的瑰寶化為灰燼。這一駭人行為無論有何理由，都不能不說是一樁野蠻暴行。事後，奕欣依然接受了包括恤金要求在內的全部議和條件。10月24日和25日，他分別與英法代表就天津條約換約，並簽訂續增條約，即中英、中法北京條約。中英條約的重要內容是，當年桂良等人在上海與額爾金就英使駐京問題所定之議無效，英使是否常駐北京由英國決定；賠償英國白銀800萬兩；天津開放為通商口岸；凡有情願出國做工的華人，俱准與英人立約，可單身或攜帶家屬赴通商各口出洋；京外英軍開赴天津、大沽、登州、北海和廣州等處，賠款交清後撤離；中國割讓廣東九龍司地方給英國。中法條約也規定賠款800萬兩，在開放天津、允許華民出國做工和法軍撤退問題上的規定與英約相同或相似。它還規定：清帝宣布任各處軍民人等傳習天主教，濫行查拿者將予處分；賠還先前從天主教徒那裡沒收的教堂、田地和房舍等。在談判中充當翻譯的法國神甫還在中法條約中文本中私自加入了「並任法國傳教士在各省租買田地、建造自便」一款，清廷竟未發覺。
與此同時，俄國的侵華步伐也未停止。璦琿條約墨跡未乾，穆拉維約夫又侵入了烏蘇里江以東地區。在1859年4月交換天津條約之際，俄方提出以黑龍江和烏蘇里江為中俄邊界，清廷加以拒絕，稱黑龍江以北之地也僅借俄人暫住。大沽之役後不久，俄國使節尼古拉．伊格那提耶夫又為邊界一事來到北京。他在北京居留頗長，但終未如願。1860年5月，伊格那提耶夫前往上海，欲借英法之力達到目地。他為英法出謀劃策，提供了京津地區的大量情報。英法大軍進逼北京之際，伊格那提耶夫也重返故地。他借調停之名，誘使奕欣接受俄方的要求。奕欣對他並不信任，但怕俄人趁亂惹是生非，以息事寧人為本。結果，中俄於11月14日也簽訂了續增條約，即中俄北京條約。根據之，中俄東段邊界以黑龍江、烏蘇里江為界，黑龍江以北、烏蘇里江以東劃歸俄國。這確認了璦琿條約中中俄以黑龍江為界的條款，但將其中定為中俄共管的烏蘇里江以東大片土地也劃歸了俄國。該約還對中俄西部邊界的走向作了大致規定，即沿山嶺、大河的走向以及中國常駐卡倫而行，從沙賓達巴哈界牌起，經齋桑湖、特穆爾圖淖爾至浩罕。這不僅使一些中國領土被劃入俄境，還為俄國日後侵吞更多的中國西北領土埋下了伏筆。該約還規定，俄國還可在伊犁、塔爾巴哈臺、喀什噶爾設領事官，中俄東部邊界地區則實行免稅貿易，等等。
咸豐之死和鴉片戰爭的後果
英法聯軍入侵北京後，咸豐逃往熱河承德。在承德，咸豐往往中夜彷徨，一籌莫展，於是沉湎於聲色，縱欲自戕，臨死前兩天還傳諭「如意洲花唱照舊」。咸豐十一年（1861年8月22日），咸豐病故。在位只有11年。在這十一年中，民怨沸騰，並不任戰，以至「大局糜爛，不可收拾」 。可以說，咸豐是一個志高才疏的皇帝，他的軟弱，他的無能加速了大清王朝的衰亡。而自咸豐起，清室子嗣的不旺似乎也預示了上天對清朝命運的安排。
咸豐死後，謚號文宗，葬在定陵。《清史稿》認為：文宗遭陽九之運，躬明夷之會。外強要盟，內孽競作，奄忽一紀，遂無一日之安。而能任賢擢材，洞觀肆應。賦民首杜煩苛，治軍慎持馭索。輔弼充位，悉出廟算。鄉使假年御宇，安有後來之伏患哉？
而第二次鴉片戰爭以清廷的徹底失敗而告終，中國喪失了大量領土和權益，閉關自守局面完全終結。
上天之警示：頻繁天災人禍的肇始
聖人有言：「人無德，天災人禍。」 上天通過一系列天象警告著人們。從1840年開始，清朝就進入了多災的時期，到其王朝滅亡，幾乎每年都是災年。40年代，黃河連續決口，緊接著發生秦豫大旱，隨後是連續三年的東南各省大水災。50年代，旱蝗嚴重，瘟疫流行，黃河改道。比如史書記載的咸豐時期發生的災害有：「元年三月甲子，大雨雹，傷人畜，壞屋宇；懷來大雨雹。五月丙午，東光大雨雹，屋瓦皆毀，傷人畜。三年三月，崇仁雨雹，大者如小者如拳，屋瓦盡毀。四年四月，黃安雨雹，重十餘斤，損麥。九年七月，黃岡雨雹，大如卵。十年七月，羅田大雨雹，傷禾無數；麻城雨雹，大如雞卵，擊斃牛馬；黃安大雨雹，樹俱折。十一年十一月，麻城、羅田、宜都雨雹，大如雞卵，傷禾稼，損屋舍。」
而這一時期，正是清朝國內經濟衰退，起義頻繁，二次鴉片戰爭爆發的時期。上至君王，下至百姓，不修德行，上天在預警的同時，也在懲治著人類。
