而清军在天津城内却有护城的练军三千，太原总兵聂士成所部武卫前军五千；加上城中无数义和团，兵力处于压倒优势。
于是，裕禄与诸将商议，决定先发制人攻打紫竹林租界，以抑制一下洋人的锐气。
于是，聂士成率部越过南郊的八里台，迂回到营门附近，向租界内开炮猛轰。
一阵炮轰后，租界内洋人的建筑被毁无数；英国太古洋行、名曰戈登堂的工部局大楼也受损严重；连俄国领事馆、德军驻华司令部也遭到了炮击。
而义和团首领张德成则率领被誉为“天下第一团”的拳民进到马家口一带欲直捣租界腹地，曹福田也率领义和团由老龙头火车站向新浮桥发起攻击；不过，义和团的攻击却遭到了租界内洋兵的阻击而未能奏效。
于是，义和团就将所到之处的教堂焚毁以泄愤。
洋人自知势单而难以取胜，只好眼睁睁的看着幢幢教堂被焚而不敢主动出击；同时，因担心清军攻入租界，赶紧挂出白旗请求免战。
裕禄见洋人胆怯不敢战了，以为目的已经达到，也就放缓进攻而中了洋人的缓兵之计。
果然，已攻占大沽炮台了的八国联军闻知租界危急，赶紧派兵驰援。
于是，聂士成率部前往阻截，在东机器局一带与俄**官斯泰赛所率的三千联军遭遇；于是，两军激战。
租界内的洋兵见援军到来，也就主动出击，聂士成的武卫前军两面受敌渐渐不支只得后撤。
于是，援军进入租界，与困守于租界内的洋兵会合；此时，西摩尔所率的二千联军因廊坊战败后退守在紧临租界的西沽；合在一起总兵力已达七千，与清军相差不多了，且装备优于清军；于是，联军决定转守为攻了。
因武卫前军前去阻截联军，天津的外围显得空虚；恰在此时，浙江提督马玉昆率五千武卫左军赶到；于是，驻于海光寺等地，以防联军来犯。
因东机器局地处大沽与租界的通道上，欲将自大沽来的援军阻截，必须占据此地；所以，待联军进入租界后，聂士成的武卫前军复又转回重新控制了东机器局，再次将大沽与租界的通路切断。
于是，联军反扑，两军再次激战。
联军组织了数次猛攻，都被聂士成的武卫前军击退。
联军恼羞成怒，利用其装备优势即用炮火猛轰；果然，数枚炮弹击中了东机器局内的几座库房，顿时起大火，致使武卫前军损失惨重。
而大沽来的援军又从背后夹击，武卫前军坚守了两天后，再次被迫放弃东机器局而撤退到天津外围的八里台驻守。
联军夺取东机器局后，终于打通了至大沽的通道；于是，大批联军从大沽源源而至。
至此，租界内联军的兵力增至二万已超过清军，局势有利于联军了。
于是，联军派遣一支六千人的部队，由俄国海军司令阿列克谢率领，溯海河而进直接攻打天津城。
七月一日，八国联军在八里台又与驻守在那里的武卫前军遭遇，激战八昼夜互有伤亡难解难分。
但是，联军的损兵很快被后续的援兵所补充，而武卫前军却得不到驰援。原来，有一股日军绕过八里台进到了海光寺一带，使驻守在那里的马玉昆被牵制而不敢轻易分兵往援。
且由于聂士成曾在廊坊战役中以压阵的名义将后退中的拳民无情射杀，此事透露后，义和团对他恨之入骨了。
所以，天津城中虽然有众多的拳民，此时却谁也不愿前来援助他，眼看着聂士成的武卫前军与联军拼命厮杀而作壁上观；因此，聂士成在八里台抗击联军几乎成了孤军奋战。
此时，聂士成才觉到了，自己正在饮下亲手酿制的苦酒且又无处诉苦；事已至此，聂士成甚感无奈。然而，身处绝境的聂士成却毫无惧色。
七月九日，聂士成见战局已到了成败的关键时刻，干脆跃马登上了八里台前的一座桥，亲临阵前指挥战斗了。主帅身先士卒浴血奋战，士气自然大鼓；于是，武卫前军又击退了联军的数次进攻。
激战两时后，聂士成的腿部已多处负伤，其坐骑也倒下后换乘了几匹；然而，联军却始终过不了聂士成所在的那座桥，这令联军的将领气急败坏了。
又过了一阵，聂士成忽然中弹摔下了马；正当联军以为他终于死了而欢跃时，谁知已经连肠子都外溢了的聂士成却坚强地又站了起来；聂士成的眼中喷着怒火，似乎在告诉面前的强盗：“脚下的土地永远属于华夏民族的。”
但是，聂士成接着又连中数弹最终还是倒下了。
聂士成的一生有贬有褒，而其为国捐躯时那壮烈的一幕却令国人称颂而立碑记铭。
聂士成阵亡后，八里台随之陷落，天津也就成了一座危城。
接着，联军再沿海河的东、西两岸向天津城迫进。
此时，驻守在海光寺等地的马玉昆眼见骁勇的聂士成抵不住联军的进攻，也就心中怯战率领武卫左军撤往北辰的北仓去了。
而直隶总督裕禄见大势已去，料知天津定是难守；因此，在联军尚未攻城前，就与因甲午战争战败而被革职留任的宋庆一起，也带着练军撤出天津城退往武清的杨村。
于是，天津城内就只剩下曹福田率领的一大群自称能刀枪不入而不怕死的拳民了。
然而，当联军攻打天津时，义和团又表演出了非凡的英勇；虽然，在联军的枪炮前，义和团明显处于劣势；但那前赴后继视死如归勇往直前的精神却使入侵者惊慑了。
联军猛攻了四天，均未能得逞；直到七月十四日，才终于轰开了天津的一处城墙，然后蜂拥而入。
然而，联军入城后又遇到了义和团的顽强抵抗，从而展开了腥风血雨般的激烈巷战。
联军在与这群手中只有刀、棍的义和团混战中，竟然死伤了九百余人，其中校官就有二十五名，这却是始料不及的。
事后，连联军的将士也都惊叹：“中国的老百姓如此的不怕死，他们手中若是有与我们同样的武器，后果不堪设想。”
但是，毕竟双方的力量太悬殊；最后，全副武装的联军还是把天津攻陷了；并在天津城内进行了报复性的屠杀，无数义和团勇士在联军的血洗中丧生。
天津陷落后，裕禄自知罪责难逃，即在杨村服毒自尽。
由于东南各省的督、抚都持观望态度，则让列强无所顾忌地能抽调出更多的兵力北上，集中军力对付直隶的清军了。
不久，天津陷落，八国联军稍作休整后即准备攻打北京。
此时，太常寺卿袁昶等人忍不住又上《疏》弹劾瑞郡王载漪；载漪岂肯示弱，则起而反诬。
而此时的慈禧太后却因东南各省的督、抚抗《旨》不遵，且与列强订立了所谓的《东南互保章程》，令她恼羞成怒一股无名火正无处出。因此，不分青红皂白地将这股气出在了总是帮洋人话的袁昶等人头上。于是，就将袁昶、徐用仪、许景澄、联元、立山等人治罪；可怜这帮自认为对大清皇朝忠心耿耿的大臣，至死连自己也不知道到底犯了何罪而枉送了性命。
且，八国联军攻陷天津以后，俄国捷足先登立即把海河东岸的大片土地划为了自己的租界。接着，又以镇压义和团为借口，派遣二十万大军从黑龙江畔的海兰泡入境，一举攻占了瑷珲、齐齐哈尔、沈阳，从而实现了侵占满洲全境的野心。
而此时，由德国陆军元帅瓦德西率领的德国远征军抵达天津；于是，八国联军成立了司令部，瓦德西任总司令。
八月四日，瓦德西亲率以德国远征军为主的数万八国联军自天津出发沿运河两岸而进，开始攻打北京了。
沿途只遇到一些聂士成的残部及数千义和团的抵抗，但很快就被八国联军击溃。
此时，退驻在北仓的马玉昆已吓破了胆，还未交战就又仓皇逃离；后来，干脆退入京城去了。于是，八国联军不费一枪一弹就取得了北仓。
接着，八国联军又攻打杨村。随同裕禄退守在杨村的清军将士，此时已全无斗志；所以，刚一接战就溃败。
直隶的清军节节败退，东南各省督、抚却又不愿北上勤王，这令慈禧太后焦虑万分无计可施了。
