英军骑兵向好几处清军营地猛扑过去。守兵仓惶弃营而逃，仅有一处例外。英步兵迅疾出动，一路夺营揭寨，未遇险阻。在一个舍弃的营寨中，英军找到两面禁旅黄旗，格兰特将一面留在身边。英军沿运河挺进，击溃埋伏于树丛的清兵勇和步骑，到达一座木桥处。他们决定不过桥，炮兵也不能去冒险。这样，清军较为容易地退走了。
樊国粱主教后来写道，僧格林沁“把偶然失败的军队抛下”，自己却沿着石板路逃回北京，并下令将城门紧紧关上。
在致陆军部的远征报告中，执笔者之一谢内维埃尔参谋写道：
“八里桥，古老文明的建筑，当时呈现一派特别景象。穿戴华丽的兵勇摇着军旗，毫无掩体，以杀伤力不大的火枪，还击我军大炮加步枪齐射的攻势。早上斗志何其高昂的步骑消失了；而那精锐之师，禁旅八旗，也奉命仓促撤退。仅用半个来小时，我方大炮击毙大批守兵，并使对方炮火再无声息。于是，孟帅号令冲锋。柯利诺将军亲率先遣队，飞快冲上去，攻占桥头。在第二营强击兵的火力下，守桥的十门大炮副炮手一个个应声倒下。
总司令指挥大部队冲上去。时值中午，战斗自早上七时展开。敌军士气完全低落，一千多人死伤，大队人马消失。我军暂停。休息两小时后，部队驻扎下来，甚至住进僧格林沁大军弃下的营房和帐篷里。而这距中华帝国京城仅有十二公里”。
《法兰西与中华》一书作者吉拉尔传教士，则赞扬中国士兵的英雄主义。由两万五千人马及许多团练乡丁组成的方阵，涌来与一小对英法联军决战。他们的弓箭、长矛、用钝了的大刀和像患哮喘病的大炮，当然不敌联军炮火。他们尽管人多势众，连连冲锋，且粗野呐喊，还是首遭溃败！而将官们率领一批勇士增援八里桥，只见他们顶住杀伤力大的密集炮火，决不后退一步，一直坚持了一个半小时，最后宁肯全都战死，决不放弃阵地。武士死得英雄，但并不机智。
埃里松满怀赞叹之情，描绘一个史诗般的场面：
在桥头站着一个特别高大的“鞑靼兵”，大概是举帅旗的旗手。他高擎那面写有黑字的杏黄大旗，不断向各个方向示意。显然是僧格林沁将军的帅旗，所有将官无时不注视着，因为帅旗向全军传递着命令。当大军已经完全撤退，当战场与精锐之师把守的桥头横尸遍野，这个‘鞑靼兵’依然屹立在那里，始终独自一人，还在传递着统帅的最后命令。任凭子弹在他身边嗖嗖穿过，炮弹在他四周隆隆轰鸣，他都岿然不动。他那股勇气，我们感到何其崇高。连孟将军也禁不住赞道：“啊！多英雄的好汉！真希望不要打死他。为何鬼家伙不与其他人一起撤走。快给我把他救下来！”
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第十三章 八里桥战役（4）
几个战士冲上去，力图俘虏他。就在这时，那挺半个小时来似乎一直敬重他的机枪响起，将他击中，将他打倒，将他消灭。大概给予我们时间，是要把他英雄的身影深深印在我们的记忆里。而那面大旗飞走了，并带着他那只紧握着旗杆还在抽动的胳膊消失了。
八里桥被柯利诺将军夺取，战役告捷而终。英军也为取胜做出显著贡献。大炮打响，额尔金一直骑马随军，观战了整个白天。
当天，9月21日，从战场上缴获二十七门铜炮（其中一门于1674年在阿姆斯特丹铸造），大量信管火枪、大刀、长矛、弓箭以及其它兵械。地上堆满各色各样的军旗。僧格林沁的帅旗已找到。英法联军就地宿营，进驻清兵丢弃的营地，内有各种军需物资，尤其是一大堆供炮兵用的火药。布瓦西厄少尉风趣地说：“军帐好像等候着早上的贵客，而其中一些，则备有晚餐，可似乎已用过”。
阿尔芒医生清点了一下战利品，“兵械、制服、军帽及花翎红顶
戴，国旗、军旗及小旗，各种用具器皿，未卸的或翻倒的马车，
搭起的帐篷及作战物资等。一切都很充裕，而且掩蔽得严实”。他禁不住说出一句讽刺意味的话：“人家用木把箭造，我们把箭当柴烧！”这样，数千个装得满满的箭袋，一连好几天充作我军营地篝火的燃料。
额尔金勋爵前来向八里桥得胜者孟托邦将军祝贺。在总结当天战事时，杜潘上校指出：“此仗获得全胜。清军八旗兵不可战胜的声威已被打破，从今日起，再也见不到他们出现在眼前。北京之路已向我们大开”。内格罗尼中尉兴高采烈地称：“八里桥战役告成，完全归功于法兰西军队。这给我军带来巨大的思想成果和物质战果……。此仗大挫清兵之锐气，让朝廷政府恼羞成怒、惶惶不安，使其行动瘫痪，同时也削弱了民众犹豫不定的力量”。
对于八里桥得胜，布隆戴尔将军这样解释道：“仅几个欧洲人，竟然击溃一个机智勇敢总兵统率守卫京城的重兵。从敌方早有部署的战场上，并在何其不利条件下，我军所夺得如此不可思议的战果，充分证明，纪律与文明比兵多更占优势。同时，这使人联想到当年，那一小撮罗马帝国士兵征服许多蛮族的节节胜利”。
鉴于一个大战役尤以战果来判断，巴赞库特别强调八里桥战役的意义。他说“这是砍倒那棵高傲雪松的最后一斧。清军士气低落、全线溃退，在逃遁中带走皇帝的最后希望，以至皇帝只得往北而逃”。
而按俄国公使伊格那提叶幅看，清军总兵力应为五百零六万人，其中骑兵三万左右。在这次与英法联军的交战中，中方损失兵力不过千余人（据某官吏称，高达三千来人）。相反，一个令人惊讶之处是，联军损失微乎其微；法军仅三人阵亡，十七人受伤；而英军两人死亡，二十九人负伤。因而，英法联军只有五十来人丧失战斗力。正如埃里松比喻的，“这场战役给人以做梦的感觉。我们光打死别人，自己却不中弹，几乎不被打中”。
对这种奇怪的差异以及联军损失之少，该作何解释？损失何其小，使人难以理解战斗的激烈性。
对这一问题，巴赞库的回答是：“尽管中国人抗击顽强，我方损失很少，只能从他们武库兵械居于劣势来解释。其实，可以这样说，我们士兵由一只看不见的手保护着；这只无形的手，把敌人发来数量无可比拟的子弹和炮弹统统排开……”。
而中方损兵折将之大，简直令人难以置信，要是不看到并研究他们笨拙地使用那些原始武器。他们的大炮没有一个射程达得到。中方的炮口径虽粗大，但发射的炮弹打到树顶便消失”。
吴士礼也认为，中国人数百年几乎使用同样的武器，可西方民族则不断改进完善他们的武器，无论防御性或进攻性的均在内。中国闭关锁国，对外来影响，尤其是军备方面的进步，筑起难以进入的壁垒。中国遭受的屈辱与衰落，来自其极端盲目排外的思想。
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第十三章 八里桥战役（5）
其次，巴赞库还指出，中方军备劣势，加上作战不灵活，发射又
笨拙，在不断移动的战场上表现得更为明显。“中国人也许未很好地研究战争，因此不知如何打法”。不过，他认为，中国士兵，特别是蒙古士兵，表现勇猛，无可非议。
关于中国军队，武器装备出奇低劣，无多大杀伤力。阿尔芒医
生是首次见识，感到最先发明火药的中国不该如此！中国人仅有“些
鸟枪，火枪、抬枪、短枪、石炮和大小口径不一的炮，有的属自造，
有的是从别国缴获或购置的”。他惊讶中国人“仍那么幼稚地使用弓
箭作战。弓箭怎么能抵挡卡宾枪及刺刀，五百米内射不到人家那里，人家却一下就能刺穿他们的胸膛。中国兵没有刺刀，有长矛、梭镖、戟和各种大刀、短刀、长刀或双手拔刀等。忘记说了，除了弓箭及箭袋，他们还有一种盾牌，柳条或竹子编制的，像一顶中式大圆帽。两个把手一根横档，拿在左手臂上使用”。他不禁提出这样一个问题：“自然，清军骑士，只是肩挎弓箭，左手持盾牌，右手举刀扬鞭，怎么竟敢朝枪炮全副武装的欧洲军队冲锋呢？岂能不惨遭溃败？”
看来，那部公元前五六世纪早已写成的名篇《孙子兵法》，大概
未曾落到僧王手里！
相反，在英法联军方面，优势之中主要有团结一致，纪律严明，
指挥高超。同时，武器装备得到有效的发挥，如法军四个来复线炮队，
英军阿姆斯特朗重炮队，引信兵发射的炮弹，以及连发枪等；尤其
炮弹，因校准发射，打进对方马步群中遍地开花。
再说，对于联军两个人质，这一天可谓死期降临。来自传教士团
毛遂自荐充当远征军译员的年轻神甫杜吕克，和英军皇家炮兵上尉布拉巴宗，死在八里桥战败者将军成保的祭坛上。此将率领禁旅八旗，头戴红顶子帽，身穿黄马褂，策马扬鞭，在火线上指挥作战。显然为联军众矢之的！他头部致命中弹，断气前下令立即处决两个人质。可直到后来才得知，两人的尸首被扔在运河里。
9月22日
战役第二天，法军回到八里桥。满目一片惨象，到处尽是炸得横飞的残尸，有的样子烧焦得可怕。原来，清兵每人腰间缠捆着一个火药袋，手臂缠着引爆线，以便点火枪。当遭到机枪扫射，引信着火，直至使火药爆炸，他们横尸万段，场面可怖不堪。另一些兵勇，脑袋被炮弹炸飞，许多散在炸得开膛破肚的战马之间。
向北京挺进，便是下一个目标。尽可能越快越好，要充分利用清兵士气低落之机。不过成问题的是，这次战役中弹药消耗太多，可算弹尽粮绝。故而，必须等待新的给养，并从天津调来增援部队。
中方吃败仗后，次日即恢复外交活动。额尔金和葛罗两使收到咸丰皇帝之弟恭亲王奕訢的快函，即“奉旨议和”照会：