聯軍的逼近，北京城危在旦夕。1900年8月12日，慈禧開始頻繁地召見大臣。她一面下令大臣們迅速商定防御作戰的計劃，一面讓攻打東交民巷的清軍開始猛攻使館。1900年8月13日，她再次給南方各省發出急電，要求他們火速北上勤王救駕。此時的北京城也仿佛成了一個大軍營，經過一晝夜的軍事調動，清政府各種軍隊約7、8萬人被倉促地部署在了北京城的各個角落。

1900年8月14日凌晨，聯軍在獲悉俄軍已經提前發起對北京的進攻后，日、美、英三國軍隊也隨后投入了戰斗。總攻開始后，戰斗在北京城墻的東段相繼展開，聯軍遭到了進入中國以來最為激烈的抵抗。到晚上9點，4支外國軍隊相繼攻入北京的外圍城墻，開始向東交民巷推進。英軍占盡了先機，得到了第一個進入使館區的榮耀。 此后，美軍、俄軍、日軍陸續攻入使館區，東交民巷在緊張了近2個月后被聯軍解圍。當晚，法、奧、意三國軍隊從通州進入北京，至此，北京外城、內城攻防戰結束，聯軍把進攻的矛頭轉向了皇城和紫禁城。

1900年8月15日凌晨，美軍率先對皇城發動進攻，隨后，聯軍其他部隊一擁而上。但就在守城清軍與聯軍在城墻上激戰的時候，慈禧卻已經跑了。寸開泰，字曉亭，號心丹，洞坪人，生于同治二年(公元1863年)。光緒六年(公元1880年)16歲中秀才，十二年(公元1886年)食凜餼。十四年(公元1886年)戊子科赴省鄉試未售，次年中第四十五名舉人，光緒二十一年乙未科(公元1895年)中進士。留京任刑部六品主事，簽分山東司行走。庚子變起，聯軍犯闕，慈禧、光緒偕百官西逃，同官勸其南行，寸開泰不為避難全身，堅留京城。待和議成，朝廷為表彰其忠節，以刑部主事加五級，授予正四品中憲大夫銜。《庚子際變詩》表達了詩人面對庚子事變，憤慨、憂慮、昂越。

當其它各國軍隊的指揮官們得知美軍將很有可能首先進入皇宮的消息后，便立即召開了緊急會議，會議一致認為“繼續進攻皇宮，會激怒中國人”，同時決定，為防止一國獨占或先占皇宮，暫停對中國皇宮的一切軍事行動。顯然，真正促使列強緊急下達停火命令的原因是后者，所有人都知道，一旦皇宮的城門被攻破，那么中華帝國的寶庫大門就完全地敞開了。1900年8月16日，清軍在京城各處與聯軍展開巷戰，清軍死傷慘重，經過一天的激烈戰斗，聯軍漸漸地將剩余的清軍驅逐到了西北兩方。戰至晚間，聯軍占領了北京全城。當天，各國軍隊指揮官下令“特許軍隊公開搶劫三日”，北京城陷入了空前的痛苦之中。

聯軍攻入北京之后，作戰行為演變成了一場復仇行動，按照當時在京外國人的說法就是，“此刻復仇女神來索取不可避免的報應也是常識分內的事情”。 聯軍貼出告示，要求平民在3日之內出城，可實際上，從破城之日起，聯軍肆無忌憚的大屠殺就開始了。攻克北京的聯軍還開始強奸婦女，他們不分老少地去奸淫女性甚至逼良為娼。 伴隨屠殺的是搶劫，進城后，聯軍特許軍隊公開搶劫3日，這種被認為合法的搶劫活動在德軍到來后繼續擴大，持續了至少8天。中國皇宮也沒能逃脫厄運，聯軍盡管下達了不準進攻紫禁城的命令，但卻允許各國軍隊以“參觀”名義進入，只不過這些參觀者都在夏天穿上了便于藏匿物品的冬衣，他們把目光盯在了那些便于攜帶的珍寶上。聯軍在北京還燒毀了大量建筑，北京城遭到嚴重地破壞。