6月20日，德国驻华公使克林德（KlemensFreiherrvonKetteler）代表各国前去总理衙门要求保护，途中被清兵伏击（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"。义和团及朝廷军队围攻各国在北京的使馆。使馆区内被围人数约3,000人，当中约2000为寻求保护之华人；400人为外国男性平民，147名妇女及76名小童。另有士兵、水兵及陆战队共409人，武装有3挺机枪及四门小口径火炮。各国在准备以武力解救使馆的同时，各使馆筑起防御工事，由英国公使窦纳乐负责指挥抵抗。
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。
事件最终演变为国际军事冲突，在事件平息之前，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、意大利及俄国的八国联军以及反抗拳乱的中国军队与义和团拳民对战。7月至8月进军北京的联军指挥官是俄国人GeneralLinevitch。
7月14日，联军占领了天津；直隶总督裕禄兵败后自杀。
7月28日，主和的大臣许景澄及袁昶被清廷处死。
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。
8月14日凌晨，联军来到北京城外，经两天的激战，到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，八国联军已基本占领北京全城。慈禧及皇室在北京陷落之后立即仓皇离开，逃到西安。
八国联军进入紫禁城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。
在德皇威廉二世的坚持下，瓦德西?(CountWaldersee)于8月7日被任为联军总司令。然而瓦德西?及德军在联军攻进北京后两个月才到达中国。他们因为热切执行威廉二世7月2日发布的命令："你们知道，你们面对一个狡猾的、勇敢的、武备良好的和残忍的敌人。假如你们遇到他，记住：不要同情他，不要接收战俘。你们要勇敢地作战，让中国人在一千年后还不敢窥视德国人。"四处掳掠，而备受批评。威廉二世的这段讲话是对5世纪匈奴入侵欧洲的回忆。后来这段话也在第一次世界大战中被英国人借用来贬损他们的德国敌人。
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。
八国联军兵力
国家军舰(首)陆战队(人)陆军(人)
日本1854020,300
俄国1075012,400
英国82,02010,000
法国53903,130
美国22953,125
德国5600300
意大利280
奥匈帝国175
总计514,75049,255
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