为了扩大侵略战争，英国政府于 1857年3月任命前加拿大总督额尔金为全权代表，率领一支海陆军来中国；同时向法国政府提出联合出兵的要求。此前，法国正以“马神甫事件”（又称“西林教案”）向中国交涉。所谓“马神甫事件”，是指法国天主教神甫马赖违法进入中国内地活动，胡作非为，于1856年2月在广西西林县被处死一案。此案迄未议结。1857年，法国政府将它作为侵略中国的借口，任命葛罗为全权代表，率军来华协同英军行动。
　　1857年12月，英法联军五千六百余人（其中法军一千人）在珠江口集结，准备大举进攻。美国公使列卫廉和俄国公使普提雅廷也到达香港，与英、法合谋侵华。其时，清政府正以全力镇压太平天国和捻军起义，加上“饷糈艰难”，对外国侵略者采取“息兵为要”的方针。叶名琛忠实执行清政府的政策，不事战守。12月28日，英法联军炮击广州，并登陆攻城。都统来存、千总邓安邦等率兵顽强抵御，次日失守。广东巡抚柏贵、广州将军穆克德讷投降，并在以巴夏礼为首的“联军委员会”的监督下继续担任原职，供敌驱使。叶名琛被侵略军俘虏，后解往印度加尔各答。侵略军占领广州期间，当地人民进行了不屈不挠的斗争。广州附近义民在佛山镇成立团练局，集合数万人，御侮杀敌。香港、澳门爱国同胞也纷纷罢工，以示抗议。
　　广州陷落后，四国侵略者合谋继续北上，以便对清政府造成直接威胁。1858年4月，英、法、俄、美四国公使率舰陆续来到大沽口外，分别照会清政府，要求指派全权大臣进行谈判。俄、美的照会还表示愿意充当“调停人”。咸丰帝一面命令清军在天津、大沽设防，一面派直隶总督谭廷襄为钦差大臣，前往大沽办理交涉，并把希望寄托在俄、美公使的“调停”上。英、法侵略者并无谈判诚意，只是以此拖延时间，加紧军事准备。5月20日，英法军舰炮轰大沽炮台。驻守各炮台的清军奋起还击，与敌鏖战。但谭廷襄等毫无斗志，望风披靡，加以炮台设施陈陋，大沽失陷。英法联军溯白河而上，26日，侵入天津城郊，并扬言要进攻北京。清政府慌忙另派大学士桂良、吏部尚书花沙纳为钦差大臣，赶往天津议和。桂良等在英法侵略者威逼恫吓下，于6月26日、27日分别与英、法订立中英、中法《天津条约》。