光绪二十六年三月（1900年4月）,英、美、德、法四国公使先后照会清廷,限令清廷在两个月内剿灭义和团,否则将直接出兵干涉.五月初一日（公历5月28日）,驻北京的各国公使举行会议,决定以“保护使馆”为名,联合出兵北京.五月初三日至十二日（公历5月30日至6月8日）,各国侵略军近千人由天津陆续开抵北京,进驻东交民巷 .为了阻止侵略军继续进犯北京,义和团开始拆毁京津铁路,切断京津电报线,并与前来镇压的清军发生激战.不料到了翌日(6月17日)收到洋人出兵并同时还要求她归政于光绪的情报.
6月14日下午,德国驻华公使克林德(Klemens Freiherr von Ketteler)率士兵出外寻衅,看到义和团练拳习武,毫不迟疑地下令开枪,打死团民约20人.6月20日,在其前去总理衙门的途中,途经东单牌楼时,又开枪寻衅,被清军虎神营士兵击毙,遂成为列强对华开战的借口.6月21日,清政府以光绪的名义,向英国、美国、法国、德国、意大利、日本、俄罗斯、西班牙、比利时、荷兰、奥匈帝国十一国同时宣战.义和团及朝廷军队围攻各国在北京的使馆.由于列强早已做好以武力镇压义和团的准备,北京各使馆已筑起防御工事,由英国全权公使窦纳乐( Claude Maxwell MacDonald)负责指挥防卫.
事件最终演变为列强对华大规模入侵,在战争平息之前,约有45,000名来自日本、美国、奥匈帝国、英国（英军中包括英在威海卫训练的由中国人组成的中国兵团）、法国、德国、意大利及俄罗斯的八国联军与反抗入侵者的中国军队以及义和团拳民对战.联军的指挥官是英国人Gaselee将军.就在清政府向十一国宣战之前,联军早于1900年6月17日攻占大沽炮台.7月14日,联军占领了天津；直隶总督裕禄兵败後自杀.联军在8月4日向北京进发,沿途并没有遇到真正有力的抵抗.
联军于1900年8月14日凌晨来到北京城外,经两天的激战,到1900年8月15日逐步攻占了北京各城门,至8月16日晚,八国联军已基本占领北京全城.而慈禧及皇室在北京陷落之前已出逃西安.
1900年5月31日,北京东交民巷外国使馆要求加强保护.英、俄、法、美、义、日六国从天津派水兵及陆战队349人登岸,乘火车于当晚抵北京.
6月3日,德、奥派兵83人抵京.
6月10日,北京使馆对外通讯断绝.各国驻天津领事及海军将领召开会议后,决定组成联军,由英国海军中将西摩尔率领于次日乘火车前往北京.北京东交民巷各使馆筑起防御工事,由英国全权公使窦纳乐负责指挥抵抗.使馆区内被围者约三千人,当中二千人为寻求保护之华人,外国男性400人,女姓147人,儿童76人.保护使馆的包括409名外国士水兵及陆战队员,配备三支机关枪及四门小火炮.使馆内有足够水井及粮食.
6月11日,日本驻华使馆书记杉山彬被刚调入京的清兵甘军所杀,开腹剖心.西摩尔率领之联军二千余人,从大沽出发,经天津向北京推进.团民拆毁天津到北京的铁路,又设下埋伏,在廊坊和杨村之间包围联军.数千团民及二千名清军（聂士成之武卫前军）在廊坊袭击联军,联军死伤近四百人,就地防守.
6月14日,德国驻华公使克林德率士兵出外寻衅,看到义和团练拳习武,毫不迟疑地下令开枪,打死团民约20人.
6月15日,军机处曾一度传旨,令在任两广总督的李鸿章,及山东巡抚袁世凯速入京.
八国联军在天津登陆
6月16日,天津租界之对外电报中断.各国海军将领会议,决定占领大沽口炮台.同日,慈禧召开御前会议后,发出勒令解散拳民的上谕.
6月17日,大沽炮台陷落.慈禧收到洋人出兵的同时还要求她归政于光绪的虚假情报.于是慈禧态度作出一百八十度转变,命刚毅、载漪、载勋、载濂、载澜统领义和团,载勋任步军统领九门提督.
6月20日,德国驻华公使克林德代表各国前去总理衙门要求保护,途中被清军虎神营士兵伏击（由于克林德曾经枪杀义和团众,此次行为被认为是报复）；酿成战争的导火线.
6月21日,清政府以光绪的名义,向英、美、法、德、意、日、俄、西、比、荷、奥十一国同时宣战.
清廷向各国宣战的同时,也悬赏捕杀洋人,规定“杀一洋人赏五十两；洋妇四十两；洋孩三十两”.义和团及朝廷军队（主要为荣禄手下之甘军)围攻各国在北京的使馆.
6月23日,大沽登陆之联军,解西摩尔之围.
6月25日,清廷当权派载漪、载勋、载濂、载滢四兄弟率义和团六十多人直奔瀛台欲弑光绪,被慈禧太后阻止而未果.慈禧太后谕荣禄停攻使馆,送蔬果食物等往使馆慰问.
战斗中被击毁的清军炮阵地
6月28日,复攻使馆.
7月9日,聂士成于天津城南战死.
7月14日,联军占领了天津；直隶总督裕禄兵败后自杀.
7月15日,俄军于黑龙江海兰泡越境,悉数屠杀华民六千多人.
7月26日,慈禧以李秉衡掌京郊之武卫军防守京畿.
7月28日,主和的大臣许景澄及袁昶被清廷处死.
8月2日,联军集兵二万自天津沿运河两岸进发,日军有8000人、俄军3500人、英军2500人、美军2000人、法军1000人,奥军和意军仅不到百人,拿着国旗虚张声势.
8月4日,联军向北京进逼,沿途并没有遇到真正有力的抵抗.当时沿途的清兵和义和拳民估计有15万之多,而联军总数开始时仅3万多人（后来有所增加）.时值8月,气候炎热而潮湿,加上沿途浓密的玉米地形成天然屏障,为进军增添了种种困难.
8月11日,清廷处死主和的大臣联元、立山及徐用仪.李秉衡于通州自杀.
北京的城防工事
8月14日凌晨,联军来到北京城外向北京发起总攻.俄军攻东直门,日军攻朝阳门,美军攻东便门.俄军与日军面对的城墙较高,且遭遇的抵抗较强,各自阵亡了约100人左右.而美军进攻的东便门城墙较低,离清军的火力较远.上午11时,美军决定用梯子从城墙角边爬上,第九步兵队一些人带着星条旗爬上城墙,是最先攻入外城的军队.虽然美军先攻入北京外城,但被清兵的炮火压制,难以前进.英军中午始达北京,攻广渠门,至下午2时许攻入.晚上9时,俄、日军各自由东直、朝阳破门而入.
8月15日逐步攻占了北京各城门,随即与清军在京城各处展开巷战.
8月16日晚,基本上联军已经占领北京全城.慈禧太后、光绪帝和亲贵大臣离京,珍妃投井溺毙,下罪己诏,派奕劻和李鸿章与联军谈和.慈禧太后等人逃至怀来县,随后又辗转逃亡至大同,后来又逃到太原和西安.
八国联军进入紫禁城9月,德国陆军元帅阿尔弗雷德·冯·瓦德西被推为联军总司令来华.联军陆续增至十万,由京津出兵,分攻山海关、保定、正定以至山西境内.此间,俄国又单独调集步兵、骑兵十七万,分六路占中国东北.10月4日,法国向各国提出备忘录,包括惩凶、赔款,在北京及其附近地区驻军、毁大沽炮台等六项要求；12月联军提出《议和大纲》十二条,12月24日迫使清政府全盘接受,后来又加入了比利时、西班牙、荷兰.
光绪二十七年（1901年）正月,惩治义和团罪首,端亲王载漪、辅国公载澜,发配新疆.庄亲王载勋、右都御史英年、刑部尚书赵舒翘等人自尽.山西巡抚毓贤、礼部尚书启秀等人处斩.四月,醇亲王载沣任头等专使大臣,赴德谢罪,改总理各国事务衙门为外务部.
1901年9月7日,正式签署了《辛丑条约》,除正约外,还有十九个附件.后八国联军除留一部常驻京津、津榆两线,其余撤兵回国.
俄国除了与随联军进攻北京外,更另外从南北两路派二十余万人进占中国东北.北路俄军8月攻占黑龙江省城齐齐哈尔,至9月占领吉林省城吉林；南路8月占据营口,10月占领沈阳,10月6日两军会师,占据了东北全境.
在美国的历史记载里,称这次军事解除公使馆危机行动为“中国解救远征”,中国则称之为八国联军侵华战争.
