一、清廷西撤后的军事部署及求和活动
慈禧携带光绪帝等离京出走后，不久马玉昆、董福祥、宋庆等人相继率部赶往山西护驾，荣禄等则南逃保定。为防联军进犯山西，清廷在北京的北、西、南三个方向部署兵力：北面的南口、居庸关、宣化、张家口等处，由马玉昆部驻守；西面的飞狐岭、紫荆关、灵丘等关隘，由升允所统陕军八营驻守；南面的保定、正定、井陉等地，由荣禄率武卫中军及从北京败退至此的八十余营清军驻守。张春发、陈泽霖等部则撤回南方整训。
早在8月7日，清廷即授新任直隶总督李鸿章为全极大臣，令其“即日电商各国外部，先行停战”①。北京失陷后，慈禧继续加紧进行求和活动。8月27日，清廷令庆亲王奕（正在西撤途中）即日回京议和，令李鸿章迅速赴京“会同妥商办理”。为了向各国表示求和“诚意”，又于9月7日发出了一个对义和团毕露杀机的上谕，声称“义和团实为肇祸之由，今欲拔本塞源，非痛加刬除不可”①。从此，清政府与帝国主义公开合流，共同镇压义和团。
二、联军攻占京津周围要地
八国联军攻占北京后，为了进一步扩大占领区，胁迫清政府无条件地接受各国提出的各种“赎罪条件”，以“直隶一带，尚有华兵固守之要区，拳匪聚合之党队”②为借口，从京津出兵四向攻掠。9月21日，德、俄军攻占北塘炮台，22日占领芦台。29日，联军七千三百余人向山海关进犯。英军恐俄军先占山海关，使关内外铁路联接起来，将业已侵入东北的势力进一步伸入直隶，影响英国的在华利益，便派出“碧克美”号军舰，于30日上午抢先抵达山海关。该地守将奉李鸿章不抵抗命令，主动让出炮台、车站。次日下午俄军到达后，英、俄两军几乎发生冲突。后经调停，确定由各国侵略军共同占领山海关。与此同时，德军三百余人攻占秦皇岛，英、俄、法军也相继赶到。至此，从大沽至山海关各海口均为联军所控制。
10月12日，联军派五千五百余人出北京，四千余人出天津，分两路会攻保定。13日，法军一部经霸州（今霸县）等地先行到达，守军闻风弃城西逃。直隶布政使廷雍竟开门“接待”法军入城。10月19、20日，由北京、天津出发的两路联军先后到达保定。联军占领保定后，四出侵扰，肆意抢掠烧杀，连开门揖盗的廷雍亦未幸免。各村义和团惨遭屠杀，保定附近地区大部被联军侵占。当月，天津一带的联军还向南窜犯，直至山东边界地区。
11月12日，德、意军两千五百余人开始向北京以北地区进攻。驻南口、居庸关的马玉昆部弃关而逃。24日，德、意军攻宣化，守军一万余人不战而退。27日，京西北要地张家口也被联军侵占。
联军控制直隶东、南、北各要地后，便西窥井陉。井陉隘口林立，地势险要，自古为兵家必争之地。荣禄曾部署大同镇总兵刘光才、湖北勤王兵将领总兵方友升等率军二十营一万余人驻守。1901年1月28日，法军百余人进犯井陉，被守军击退。李鸿章害怕影响求和，竟于2月下旬严令守军“退兵晋境，不准一人一骑东出”①。3月下旬，联军从天津增调法、德军六七千人再度进犯。李鸿章又下令撤军。4月20日，刘光才部十五营退固关，方友升部五营退娘子关。22日晨，联军分四路攻娘子关，清军伤亡七百余人，弃关退走。中午，联军又分兵两路攻固关，刘光才部不战而逃。后由于英、法政府害怕山西成为德国的势力范围，从中加以阻挠，所以侵入山西的德、法军又很快撤出。
经过七个月的攻掠，联军控制了南至正定，北至张家口，东至山海关，西至娘子关的直隶四周要隘。他们在占领区内往来梭巡，横行无忌。凡有义和团活动之处，均遭焚掠，有的全村遭劫，人民死伤、妇女被侮者不计其数。
三、丧权辱国的《辛丑条约》
1900年9月3日，奕返抵北京，由日军负责“保护”；9月18日，李鸿章在俄军“保护”下到达天津，10月11日至北京。随后，两人代表清政府向联军卑屈求和。
12月24日，各国在协调了内部分赃和挑选代理人问题上的矛盾后，除了参加武装侵略中国的八国以外，又加上比利时、西班牙和荷兰，向清政府提出了“议和大纲十二条”，并声称这些条件“无可更改”。李鸿章等将此电告业已逃至西安的慈禧。慈禧见条款上没有将她作为祸首加以惩办，如获大赦，即于12月27日复电奕、李鸿章，表示“所有十二条大纲，应即照允”①。各国见侵略目的基本实现，便于1901年5月开始撤出部分在京联军，6月14日撤销联军统帅部。9月7日，清廷以奕、李鸿章为钦差全权大臣，同俄、英、美、日、德、法、意、奥及荷、比、西等十一国全权大臣，在北京签订了丧权辱国的《辛丑条约》。通过此约，帝国主义列强在政治上逼迫清廷向其“谢罪”，惩办主张抵抗的大臣与官吏，并永远禁止中国人成立或加入反帝性质的会社，“违者皆斩”，官民对此镇压不力者，“即行革职，永不叙用”②。在经济上，勒索战争赔款四亿五千万两白银，年息四厘，分三十九年还清，连本带息共九亿八千余万两。在军事上，强迫清廷允许各国在使馆区驻军，中国人不得在使馆区内居住；将大沽及北京至大沽沿路的各炮台一律拆除；各国可在黄村、廊坊、杨村、天津、军粮城、塘沽、芦台、唐山、滦州（今滦县）、昌黎、秦皇岛、山海关十二处留兵驻守；清政府在两年内不得向外国购买军火及其原料。条约签订后，各国于9月17日撤出在京兵员（驻使馆区兵员除外），22日开始撤离直隶（驻兵留守地除外）。次年7月15日，各国乘交还天津之机，又强令清政府不得重修大沽炮台和天津城垣；清军不得在各国军队驻津区二十里内驻扎；禁止中国军队在白河口、秦皇岛、山海关等处部署海防；在铁路沿线二英里内，各国军队对华人有弹压治罪之权。各国留驻上述十二处的兵额，第一期（联军由北京、直隶撤离时期）为一万二千二百人，第二期（正常时期）为八千二百人，至1907年10月续有递减。
《辛丑条约》是帝国主义用武力强加于中国人民身上的沉重枷锁。它进一步加深了中国社会的半殖民地化，造成了更深重的民族危机。但是，慈禧却对帝国主义列强感激涕零，决心充当它们的驯服工具。清政府表示要“量中华之物力，结与国之欢心”①。从此，清朝统治者完全投入了帝国主义的怀抱，成为帝国主义统治中国人民的工具。