八月十三日夜，联军攻城时，慈禧即在文华殿，召集九卿、六部学士、内阁阁员和军机处大臣，商讨抵抗联军之策，然诸位朝廷命官，却被隆隆炮声吓破了胆。他们非呆若木鸡，即垂首不语，惹来慈禧一顿臭骂。老佛爷只得降旨军机大臣刚毅和赵舒翘，责成组织京城防务。
十五日清晨，联军攻占天坛，炮轰紫禁城，慈禧闻声愈近，精神绝望，几近崩溃。六时，她携光绪化妆出逃，传旨李莲英管总务，马玉昆随扈。当日清晨，老佛爷千人一行，身披朝霞，神色慌张地走出顺贞门，一路朝西北而去，众人唯恐追兵突至，沿途不敢停留，昼夜兼程逃命。当日晨，美军架炮欲轰紫禁城，遭俄国李涅维奇中将及诸国公使否决，后据联军军司令部之命，紫禁城攻克后，军队不得开进。
却说北京城内（今北京西城区西什库大街33号）西什库有救世主教堂，称北堂，乃天主教堂，一七零三年开堂，至一九零零年，近二百年，为京城最古老天主教堂之一。一九零零年春夏之交，京城拳民唱起顺口溜：“吃面不搁酱，炮打交民巷；吃面不搁醋，炮打西什库”。六月十五日，端王载漪率义和团进攻西什库教堂。北堂守军，仅有四十余名法国和意大利海军陆战队员，且弹药不足，粮草匮乏。北堂主教乃彼埃尔玛丽，为三品顶戴教士，中国名樊国梁，亲帅三千两百名华人教徒，及堂内杂役和军人，与载漪对峙。十五日，有四十八名华人教徒遇害。十七日，清兵加盟，动用火炮快枪及自制武器，如穿屋火龙、炸弹、抬杠等进攻北堂，致堂内死伤四百余教众，北堂守护军指挥官及副手亦阵亡。义和团挖地道，埋地雷，堂内发生四次爆炸，仁慈堂遭炸毁。二十三日，义和团架设三英寸轻炮，狂轰北堂，布狙击手于内城墙精确射击，北堂教众损失惨重。
八月十六日，俄军进城后，特遣一个步兵营及三十名哥萨克骑兵，与法军一个步兵营和步兵混合营、意大利海军小分队，三百名日本兵协同，配以一千二百支快枪、八门山炮、四门野战炮和三挺机关枪。双方仅激战半日，清兵武卫中军、武后卫军及庄亲王载勋之虎神营、神机营马步队、火器营炮队，便四散撤退，再无还手之力。参与围攻之义和团拳民，亦死伤过半，瞬间消遁。
北京之灾，不仅在于中华首府沦陷联军之手，而且还遭遇前所未有之抢掠。俄国随军记者扬切维斯基（Дмитрий Янчевецкий，一八七三至一九三四），系俄国东方学学者及作家，八月十三日，他随俄军从东直门进入北京，亲眼目睹联军血洗京城。回国后，扬切维斯基写下著名纪实作品《在岿然不动之中国城墙之侧：一九零零年对华军事行动随军记者日志》（漫谈镇压一九零零年至一九零一年之义和团起义）(У стен недвижного Китая: Дневник корреспондента "Нового Края" на театре военных действий в Китае в 1900 году" (1903) (о подавлении восстания ихэтуаней 1900—1901 годов)。扬切维斯基在书中写道：“犹如任何一场战争与占领，在被占之北京，拉开了抢掠与暴力之帷幕，暴行直指手无寸铁之平民。然列强之间，却在奢谈过错，追究责任，故意推诿，相互指摘，貌似八国联军有好有坏，不可一概而论，其实列强均乃一丘之貉，如此推诿均因心虚胆寒，唯恐留恶名于史，灵魂难安。
俄国外交官，诗人、学者和翻译家乌赫托姆斯基（Эспер Ухтомский，一八六一至一九二一），北京陷落时，恰在现场。他与沙皇尼古拉二世关系甚笃。北京战后，乌赫托姆斯基致函俄国国务活动家，俄国财政部长维杰（Сергей Витте，一八四九至一九一五），写道：“吾等进入紫禁城内，通览各处亭台宫殿，无处不遭劫掠，玷污及毁坏，吾确信无疑其严重程度，定无法修复如前，其中以太和殿与养心殿最严重。”另一位德国外交官亦致函其亲属，写道：“描述英美日国军人在京暴行，便深感羞愧。德军将士之名，被迫与野蛮之俄军、日军以及英籍印度兵联系在一起。德军遵吾王之命，忌残暴，不收俘，安民心。而俄国报刊心虚，拒载宣传德军宗旨之文。一九零零年八月十六至九月十六日间，联军部队，洗劫和毁灭北京，犹如数百年之前，蒙古大军与其他亚洲游牧民族，对中华文明之践踏。”
俄国李涅维奇中将，战后亦致函俄国国务委员，国防部长库洛帕特金将军（Алексей ?Куропаткин 一八四八至一九二五）说：“英国人所掠之物，堆积如山，不及运往印度之宝，其传教团就地拍卖。北京浩劫，日军乃祸首，其犯法最甚，军纪最懈，军队甚至集体犯罪。”
北京陷落，俄国朝廷喜出望外，沙皇尼古拉二世通令嘉奖攻城部队，追认死者为英烈，伤者为勇士。他致电李涅维奇中将，写道：“诚贺从速攻占北京。鉴于您所取得之战绩，特赐圣格奥尔基三级勋章一枚。谨向西伯利亚年轻之部队，深表谢意。”此后，俄军持续在华展开军事行动。一九零零年八月上旬，俄军仅留下十余名哥萨克留守北馆，大部队撤出北京，，开赴直隶，继续剿灭义和团。而联军其他部队暂不撤兵，两万六千人大军，留在京城过冬。
