，英、法、美、俄四国使节到天津、大沽口外。4月24日，四国使节会见清政府限期6天内派人谈判，否则将采取“必要的手段”。咸丰帝派出直隶总督谭廷襄赶赴交涉，不料英法公使以“照会型式不符、无钦差大臣之权”为由拒绝接见。至于英法方则因兵力未能集合完毕，延迟了原本6天内的进攻。咸丰帝除了同意减少关税外，对于四国的要求一律拒绝，也不准谭廷襄开战。
在英法代表仍旧拒绝交涉的情况下，谭廷襄改与美、俄代表交涉愿能协助谈和，但因困难的要求仍毫无结果，以为：“外托恭顺之名，内挟要求之术”，由此，谭廷襄要求开战，提出上海、宁波、福州、厦门部关闭，停止贸易的策略。咸丰帝未批准以上提议，并发出声明：“切不可因兵勇足恃，而先启起兵端。”仍旧命谭廷襄驳斥各国要求。
1858年5月18日，英法代表与海陆军司令协商攻占大沽口，以天津做为目标。5月20日，对清政府发出最后通牒限定2小时内交出大沽口被拒绝，随即派兵进攻。
这一时期的大沽口建有4座炮台，平常约3000多名守军固守。后来的英军北上，使咸丰帝加派6000多名由德国顾问参与训练的新军士兵增援，并命令科尔沁亲王僧格林沁会同礼部尚书瑞麟（署理直隶总督）前往天津整饬海口防务，瑞麟奏请重新恢复直隶海口水师，同时在海口设置障碍，排列三道拦河铁链，配置铁戗，安设木栅，连成巨筏，阻拦敌舰闯入。
僧格林沁还着重加强了大沽口炮台的建设，经过重建，海口南北岸的炮台由原来的四座增加到十座，安装克虏伯定制岸炮128门；另在北岸石头鏠地方新建炮台一座，作为后路策应。炮台周围均筑坚固堤墙，包挖壕沟，竖立木栅，加强防护。
英舰共20艘，其中蒸汽巡洋舰1艘（舰炮51门，舰员520人）、蒸汽护卫舰1艘、蒸汽炮舰2艘、浅水蒸汽炮艇14艘、蒸汽运兵船2艘；法舰2艘，其中蒸汽巡洋舰和浅水蒸汽炮艇各1艘。直接参战的为英浅水蒸汽炮艇11艘、法舰1艘，登陆部队共1200余名。另有“托依旺”号等美国舰艇随同行动。
俾斯麦此时正躲在天津的德国商会中观察战争状况，而在柏林的谢绾也焦急的等待消息，他们不太抱胜利希望，只是想看看清国人经过这么多年的军事改革，到底有几斤几两，面对英国人，到底能扛几个小时。