北京是清王朝統治的心臟，也是帝國主義列強侵華勢力的中樞。義和團的英雄們在這裡展開了氣壯山河的反帝愛國鬥爭，許多大街小巷留下了他們的戰鬥足跡，灑下了他們的淚水和鮮血。
1900年5、6月間，大批義和團進入京津，同當地的群眾相結合，聲勢更加浩大。清朝統治者感到，若不避開義和團的鋒芒，就有被推翻的危險。因此。採取了剿撫兼施和先撫後剿的策略，允許義和團進京。在慈禧太后的招撫和默許下，義和團大批進入北京，僅僅幾天工夫，北京城幾乎成了義和團的天下。
帝國主義列強面對義和團的反帝怒火，即以出兵「平亂」脅迫清政府，限令清政府在兩個月內「剿除」義和團，不然就派出水陸各軍代為「剿平」。列強為了進一步擴大對中國的侵略，5月28日，英、法、德、美、日、俄、意、奧八國一致決定，以「保護使館」的名義，派兵進入北京。第一批440餘人於5月31日和6月2日分乘清政府提供的火車從天津開進北京。
6月9日，列強各公使又開會決定，調遣大隊聯軍進京。
10日，由英國海軍上將西摩爾率領的聯軍2000多人由天津乘火車向北京進犯。
消息傳來，京津鐵路沿線各村莊的義和團立即行動起來，拆毀路軌、橋樑，鋸掉沿途電線桿，使京津間鐵路和電訊完全斷絕。侵略軍邊搶修鐵路邊龜縮前進。6月11日晚，八國聯軍剛到落□，立即受到義和團的攻擊。敵人龜縮在車站和車廂裡，憑借洋槍洋炮進行頑抗。義和團拉來土炮，進行猛烈還擊。從天津到北京，火車只需幾小時，但西摩爾率領的聯軍，在義和團的頑強阻擊下，窮於應戰，走了4天才到了廊坊。14日清晨，聯軍剛到廊坊，還喘息未定，就受到幾百名義和團的進攻。18日，義和團在董福祥軍的協助下，再次向廊坊車站的敵軍發動猛烈進攻。董軍開槍射擊，吸引住敵人的火力，義和團民趁勢衝殺，跟敵人展開白刃戰。激戰兩個小時，殲敵50餘人。19日，西摩爾決定退回天津，但鐵路已被拆毀，只能沿北運河退回。在退卻途中，八國聯軍還不斷受到義和團的攔阻和襲擊。義和團廊坊阻擊戰，阻止了八國聯軍大批進入北京，對北京義和團的鬥爭起了重要的配合作用。
8月2日，八國聯軍拼湊了4萬兵力，正式成立了聯軍司令部，經過一番爭奪，最後決定由德國元帥瓦德西擔任聯軍總司令。
8月3日，聯軍各統領開會，決定進攻北京。4日，八國聯軍近2萬人自天津沿運河兩岸向北京進發。5日凌晨，聯軍到達北倉，聶士成軍余部起而抵抗，他們懷著為主將報仇的心情，打得非常頑強。大炮轟鳴，彈如雨下，使聯軍鋒頭受挫，不得不稍稍後退。附近的義和團民數千人，聞訊也趕來參戰。這一仗，義和團和聶軍官兵，共打死打傷聯軍數百名。
駐紮在這裡的馬玉昆部，則槍聲剛響便倉皇逃往武清縣。最後，聶軍彈藥用盡，只好撤退。聯軍終於攻陷北倉，並繼續進犯。6日，聯軍進至楊村，裕祿和宋慶率軍勉強應戰。由於兵將全無鬥志，大敗。裕祿自殺。宋慶則率部逃到通州。楊村被聯軍攻佔。
8月8日，李秉衡以幫辦武衛軍事務的名義統率「勤王之師」張春華、陳澤霖、萬本華、夏辛酉各軍1．5萬人抵達河西務迎戰八國聯軍。慈禧太后也把賭注押在李秉衡身上，幻想李秉衡能挽回敗局。開始，八國聯軍先頭部隊毫無準備，措手不及，氣勢受挫。不久，聯軍後續部隊陸續到達，向李秉衡部發起進攻。雙方相持一晝夜。李秉衡軍彈藥糧食俱盡，最後失敗。9日，李秉衡突圍出來，敗走馬頭，再退至通州張家灣，愧憤交集，於11日飲毒自殺。北京局勢萬分危急。
8月13日，八國聯軍攻佔通州。
八國聯軍佔領通州後，原來約定14日休整一天，15日會攻北京城。但俄軍為搶攻陷北京城之「首功」而背約，首先進攻北京東便門。俄軍的進攻遭到守城清軍和城內義和團的猛烈抵抗。經過激烈戰鬥，14日凌晨兩點，俄軍才攻佔了東便門。接著，俄軍又進攻建國門，遭到董福祥軍的猛烈抵抗，使俄軍遭到大量傷亡。這場戰鬥一直持續到14日下午，俄軍才得以攻入內城。
日軍見俄軍已發起進攻，也不甘落後，於14日晨進攻齊化門（今朝陽門），守城的清軍奮起抵抗。這一仗從清晨一直打到黃昏，日軍才佔領了齊化門。英、法、美各軍也相繼進攻北京。英軍乘虛攻破廣渠門，抄小道進入東交民巷使館區。
法、美侵略軍也於14日晚攻入城區。清軍大都潰逃，但仍有部分愛國官兵和義和團堅守不退。他們築街壘，設障礙，有力地阻擊了侵略軍，同八國聯軍展開激烈的巷戰達兩天之久。
在北京保衛戰中，共斃傷聯軍400餘人，清軍和義和團也有600多人戰死。
8月15日晨，八國聯軍進攻皇城東華門。慈禧太后聞訊驚駭至極，急忙帶著光緒皇帝、皇后、太監李連英、大阿哥等從西華門至德勝門，轉經西直門逃出北京。他們經懷來、宣化、大同到太原，最後逃亡到西安。
慈禧太后在逃亡中，一面命令在上海的李鴻章迅速北上，授予他賣國全權，並加派慶親王奕劻會同商辦「議和」事項；
一面下令鎮壓義和團，要求清軍官兵對義和團要「嚴加查辦」，公然要用義和團民的頭顱作為向帝國主義列強求和的見面禮。這充分表明，以慈禧太后為首的清朝統治集團，決意充當帝國主義的走狗，「量中華之物力，給與國之歡心」，完全成了「洋人的朝廷」。
八國聯軍攻佔北京後，曾公開命令全體官兵搶劫3天。但事實上直至聯軍撤出北京，搶劫始終未曾停止過。從公使、各級軍官、教士到普通士兵，一無例外地都參加了搶劫活動。他們不僅搶劫居民，更熱衷於搶劫皇宮、官衙和府第。皇宮、頤和園所藏大量珍貴的歷史文物、珠寶金銀，均被搶劫一空。
1901年9月7日，奕劻和李鴻章代表清政府，同英、俄、美、法、日、德、意、奧、西、比、荷11國代表，在北京簽訂了空前嚴重的喪權辱國的《辛丑條約》（共十二款，另有十九個附件）。帝國主義列強進一步鞏固和加強了在華的侵略勢力，向中國人民搾取了巨額的賠款。《辛丑條約》的簽訂，標誌著中國完全淪為半殖民地半封建社會。
北京軍民抗擊八國聯軍的鬥爭雖然被中外反動派聯合鎮壓了，但它沉重地打擊了帝國主義，使他們看到了中國人民的力量，承認中國人民是不可征服的，「中國群眾含有無限蓬勃生氣」，「無論歐美日本各國，皆無此腦力和兵力可以統治此天下生靈四分之一」。（赫德語）「故瓜分一事，實為下策」。
（瓦德西語）中國人民的英勇鬥爭，阻止了帝國主義國家瓜分中國的野心，使中華民族免遭殖民地的災難，這一功績是不可磨滅的。
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