在焦急和煎熬中渡過了一周的時間，2月18日深夜裡，幾名穿著成普通韃靼牧民的人，在英軍情報參謀官中校吳士禮的帶領下，悄悄的進入了英軍威海衛的軍營。
天亮之後，英軍統帥部向法軍發出了緊急會議的信件，蒙托邦將軍以及法軍一眾高級海陸將領再一次來到了威海衛。在這次軍事會議上，英軍情報官吳士禮向法軍通報了得到的清軍軍事部署情報，登陸的地點選擇在北塘，只是位於白河左岸稍北之處，該處雖然有清軍五千精銳火器營士兵駐守，但清國內部的人保證，一旦開戰，該部清軍可以完全後撤，讓英法聯軍順利登陸，而白河南岸有清國蒙古王爺僧格林沁的一萬精銳騎兵和兩萬步卒堅守，防禦極為嚴密，此處不能登陸得到確認。
聽完吳士禮的情報之後，法軍杜潘上校指出，必須就獲得的情報再次進行偵察確認，法軍還是不能完全相信英軍得到的所謂清國內部情報。
杜潘的話很簡單明瞭：「先生們，上一次我們就在大沽口炮台遭受了一次失敗，這次行動我們必須謹慎而且要保證必勝，清國人既然能夠忽然加強了北塘、大沽口等地的防守，說明他們就在那裡等著我們，我們必須謹慎。」
蒙托邦將軍自然是支持杜潘的，格蘭特將軍卻以為法軍過於謹慎了，但格蘭特決定還是尊重法國人。於次日夜裡組織一次聯合偵查。
次日的偵查很順利，白河南岸果然有清軍重兵駐防，而北岸雖然也有清軍。但與英軍得到的情報顯示是一樣的，於是問題就出現了，一旦聯軍選擇在這裡登陸，該部清軍會不會像約定的那樣，主動後撤讓開通道呢？
在焦灼不安的爭論之後，聯軍兩統帥決定先進行試探性的登陸，並且放棄各自於白河兩岸分頭行動的方案。結果。英法聯軍決定在北塘北岸同時登陸。
聯軍艦隻定於2月26日開航，如英國人所說的。在北塘要塞會師。英法兩軍出動的船隻和兵力情況的差異很大，總計有300艘船隻，其中戰艦100艘，運輸船200艘。其中大部分都是英軍船隻。法海軍部門統計參戰人數為8800左右，其中軍官296人，925名輔助人員或苦力，但英國人聲稱，法軍僅有6500人參戰，另有千餘馬匹、騾子。
英軍總計1.1萬多官兵及數千南洋、印度苦力，分乘73艘戰艦和百餘艘用作運輸的商船。而據葛羅估計，英海軍共有223艘艦隻和商船，除船員外。運載了1.8萬人，數字雖高，但把英軍所帶的3500名印度僕役和中國南洋苦力計算在內。似乎說得過去。
就這樣英法聯軍開始了這場戰爭，遙遠而神奇之戰，結局難卜之戰，因為在英法聯軍眼裡，一切都是陌生的，這個昔日一無所知的海岸。這個任何歐洲軍隊從未踏過的廣大帝國，這條地圖上剛標上的北塘河……
而此時在太平軍控制下的廣州。投機者們對英法聯軍對華征戰成功與否進行打賭。中國商人帶著懷疑態度關注戰爭進展，廣州棉花行會成員開出5萬美元賭聯軍拿不下大沽炮台，英國商人都不敢接受這一賭注。只有一美國實業集團下1萬美元，賭英法聯軍取勝，棉花行會竟拒絕此等小賭。
2月25日登船行動開始了，法軍炮兵及輜重裝船要用兩天時間，馬匹和士兵，各需花上兩天。26日夜晚，蒙托邦將軍及參謀部先上了「福爾班」號艦。照卡斯塔諾醫生看來：「我軍將士離開這個暫棲之地，不無留戀。」而留守芝罘，僅有200左右的法軍步兵。
27日，破曉時分，法軍艦隊起錨，分成三路縱隊航行。三支縱隊指揮為巴熱和卜羅德兩准將及布熱瓦上校，他們分別乘首艦「復仇女神」號，「山林女仙」號和「穗子」號。各艦相隔兩鏈（400米）距離。蒙托邦將軍在「福爾班」號上，沙內將軍在大型艦艇「復仇女神」號上，而法國特使葛羅男爵與法國公使布爾布隆則在「杜捨拉」號上。大海好美啊！再見啦，芝罘！
2月28日早上，兩軍艦隊會師，法艦隊在英艦隊南面拋錨，英軍兩列隊，法軍一列隊。兩軍艦隊沿同航線行駛後，又一同在離北塘要塞20海里之處停靠。250艘艦艇及船隻分數列拋錨，場面蔚為壯觀，柯利諾將軍讚歎不已。隨軍神甫朱也激動地寫道：「桅檣林立，好比聳入雲天的教堂鐘樓，桅檣頂上彩旗高高飄揚，好一派雄偉景象。」
對當時的場面與部隊的情緒，布爾布隆則這樣深切地寫道：「離祖國那麼遙遠，戰爭前景未卜，給將士們心理上一種神秘的影響，而大海壯美景象給人的力量和信心與這種神秘感交織在一起。兩百多艘戰艦及運輸船隻，夜晚燈光倒映水上，波浪中彷彿呈現出一個大城市的景象。」
另外，在英法聯軍艦隊不遠之處，還停泊著4艘俄*艦和2艘美*艦，桅檣上懸掛的國旗，表明艦上有俄美兩國公使伊格那替葉福和華若翰。對於美國人，英法保持了友好，而對於俄國人，英法則是保持著警惕，俄國人就是打算趁火打劫，俄國人聲稱為了奪回庫頁島和廟街將大舉對遠東增兵，以對付盤踞這兩處的太平軍。可英國人也知道俄國人在遠東的艦隊實力不如太平軍，至少在英國人主動讓太平軍訂購的六艘軍艦歸國之後，俄國人在遠東的艦隊實力是比不上太平軍的。俄國人增兵幾乎都是增加的陸軍。英國人相信俄國人是想著趁火打劫，在滿清虛弱的時候分上一杯羹。
隨後的兩天，主要安排部隊登陸。法軍杜潘上校借此再對白河地形進行最後一次偵察。果然他發現對方沒有任何防衛，駐守白河北岸的清軍主動後撤了，岸上均無清軍活動的跡象，僅有白河南岸的僧格林沁部清軍時常在河岸邊來回巡視、偵查，但很快就被聯軍艦隊炮火驅散。
3月1號當天，英法艦隊駛近北塘約十海里。跨過河口沙洲，準備第二天登陸。但因東南風刮得厲害。大海波濤洶湧,1日登陸未成。
3月2日清晨，儘管下起了第一場春雨。但天氣已有所轉好。據海軍上尉巴呂介紹，6時許，賀布和沙內兩將下令，讓部隊
下到小艇和帆船上。每個戰士發給7天口糧。兩份熟肉，葡萄酒和燒酒及焙好磨碎的咖啡等，而馬匹，發五天草料。
葛羅特使和布爾布隆公使在「杜捨拉」號艦上，靜觀當時場面，只看見遠處一片煙雨茫茫，沒有一絲微風。船上，大家欣喜若狂，每艘戰艦都靠駁了駁船、小艇及小船。士兵排成長龍。沿舷梯而下，擠滿登陸船隻。只見各處把馬匹趕到橫桁盡頭，然後慢慢放到駁船裡。錨地全在沸騰之中。呈現極為激動人心的情景。
小型蒸汽炮艦，吃水不足9法尺，一艘一艘地把運有2000名士兵、2個炮兵中隊、1排工兵、1排救護人員和200南洋苦力的船隻拖到岸邊。說起苦力的徵集來，英法兩軍都有抱怨，原本第一次大沽口戰役時，他們徵集了很多廣東苦力。但自從太平軍攻佔廣東之後，太平軍通過外交手段讓英法聯軍放棄了廣東苦力的使用。這些苦力搖身一變成了太平軍的隨軍民夫，而英法聯軍則不得不使用南洋苦力。
為防止不滿情緒，法軍司令部決定所有兵種都有一部分上岸，包括他們的長官，這樣所有高級軍官都下船上岸，而大部隊仍暫留海上。這種部署難免受到杜潘上校的批評：「戰時，想討所有人歡喜，必有損於全局利益。」
根據兩方司令達成的協議，英軍從第一旅抽出同樣多的士兵由米啟爾少將指揮登陸。漲潮時，兩支小艦隊毫不困難地過了白河沙洲，在錨地停靠。蒙托邦將軍和沙內將軍前去艦上，與格蘭特將軍和賀布上將相會。當時是下午3點鐘。蒙托邦急不可耐地想下船，格蘭特主張等退潮時再說。蒙托邦仍堅持要下船，因發現不遠的河堤上有百餘清軍馬隊，根據偵查顯示，雖然原本駐守北岸的清軍後撤了，但南岸的僧格林沁部清軍有數股兵馬主動渡河前來攻擊的架勢，蒙托邦擔心他們會切斷北塘橋，而致使登陸行動最終失敗。
蒙托邦的堅持讓他獲得了勝利，雖然北岸清軍的詭異後撤令聯軍兵不血刃的得以登陸，但白河南岸僧格林沁的大批蒙古馬隊仍然虎視眈眈，聯軍部隊能否擴大登陸場，迅速展開兵力，北塘橋的爭奪就成為了關鍵。
當天下午4時許，法軍統帥坐上小船，隨同的有杜潘上校，其子蒙托邦上尉和副官埃裡松以及幾個北非騎兵。船駛近河岸，遇到一片淤泥，擱淺了，蒙托邦將軍第一個跳下去，踏上中國的土地，即跳在泥水中，水深過膝，滲進皮靴裡。即刻，500法軍輕步兵跟上去，並很快超過他。
蒙托邦將軍並沒有在海岸邊逗留太久，很快他將指揮部前移，並命令法軍步兵和炮兵迅速前移，控制住北塘橋。而清軍僧格林沁似乎犯了一個錯誤，他雖然得知了北岸清軍莫名其妙的潰散，也很快做出部署，命令所部在白河上游渡河，以阻攔英法聯軍突破北塘，但清軍渡河之後行動遲緩，並沒有迅速控制住北塘橋，結果法軍佔得了先機。
隨後的一天裡，法軍一千多名步兵和兩個炮兵中隊在北塘橋與清軍展開激戰，清軍雖然冒死衝鋒，但始終未能奪回北塘橋，隨著越來越多的英法聯軍跨過北塘橋，在另一端展開陣勢，僧格林沁才意識到英法聯軍成功登陸北塘已經不可阻擋了。