慈禧素來對洋人不滿，現在更強烈了利用義和團對抗列強的想法，一份所謂的「洋人照會」，要勒令她歸政於光緒的虛假情報，更是忍無可忍，於是慈禧態度作出一百八十度轉變，最終作出了以武力阻止聯軍進京的決策，其中重要的一條決策便是對外宣戰。舒殘顎副她命剛毅、載漪、載勳、載濂、載瀾統領義和團，載勳任步軍統領九門提督。
慈禧太后曾在她那篇有名的對西方列強宣戰的檄文中痛斥列強的侵略行徑：
我朝二百數年，深仁厚澤，凡遠人來中國者，列祖列宗罔不待以懷柔。迨道光、咸豐年間，俯准彼等互市，並乞在我國傳教；朝廷以其勸人為善，勉允所請，初亦就我範圍，遵我約束。詎三十年來，恃我國仁厚，一意拊循，彼乃益肆梟張，欺臨我國家，侵佔我土地，蹂躪我人民，勒索我財物。朝廷稍加遷就，彼等負其凶橫，日甚一日，無所不至。小則欺壓平民，大則侮慢神聖。我國赤子，仇怨鬱結，人人欲得而甘心。此義勇焚燬教堂、屠殺教民所由來也。朝廷仍不肯開釁，如前保護者，恐傷吾人民耳。故一再降旨申禁，保衛使館，加恤教民。故前日有「拳民、教民皆吾赤子」之諭，原為民教，解釋夙嫌。朝廷柔服遠人，至矣盡矣！然彼等不知感激，反肆要挾。昨日公然有社士蘭照會，令我退出大沽口炮台，歸彼看管，否則以力襲取。危詞恫嚇，意在肆其猖獗，震動畿輔。平日交鄰之道，我未嘗失禮於彼，彼自稱教化之國，乃無禮橫行，專肆兵監器利，自取決裂如此乎。朕臨御將三十年，待百姓如子孫，百姓亦戴朕如天帝。況慈聖中興宇宙，恩德所被，浹髓淪肌，祖宗憑依，神祇感格。人人忠憤，曠代無所。朕今涕泣以告先廟，抗(慷)慨以示師徒，與其苟且圖存，貽羞萬古，孰若大張韃(撻)伐，一決雌雄。連日召見大小臣工，詢謀僉同。近畿及山東等省義兵，同日不期而集者，不下數十萬人。下至五尺童子，亦能執干戈以衛社稷。彼仗詐謀，我恃天理；彼憑悍力，我恃人心。無論我國忠信甲冑，禮義干櫓，人人敢死，即土地廣有二十餘省，人民多至四百餘兆，何難減比凶焰，張我國威。其有同仇敵愾，陷陣衝鋒，抑或仗義捐資，助益儴項，朝廷不惜破格懋賞，獎勵忠勳。苟其自外生成，臨陣退縮，甘心從逆，竟作漢奸，朕即刻嚴誅，絕無寬貸。爾普天臣庶，其各懷忠義之心，共洩神人之憤，朕實有厚望焉！
宣戰上諭頒發的同一天，慈禧太后又頒發了招撫義和團的上諭：「義和團此前以血肉之軀與槍炮相搏，已殺敵不少。不用國家一兵，不糜國家一餉，甚至髫齡童子，亦復執干戈以衛社稷。此等義民，所在皆有。如能招集成團，借御外侮，必能得力。」
招撫上諭發佈後，慈禧太后即令都察院左都御史英年、輔國公載瀾會同剛毅統率京師和天津一帶的團民，並令各省督、撫、將軍，備好槍子彈藥，趕緊修理舊存槍炮刀矛，以備團民領用。同時，慈禧太后還傳旨直隸總督裕祿，將各州縣捕押團民一律釋放，並發放粳米償銀支持義和團宄。
招撫義和團的上諭一發佈，義和團被獎為義民後，拳民們群情振奮。各壇口的義和團當即爭相向清廷登記掛號，接受招撫，並改換旗幟，打出了奉旨義和團的旗號。由於清廷的招撫，京津、華北及東北各地的團民數猛增，奉旨義和團的旗子頓時遍地豎起，扶清滅洋的口號響徹了北部中國。剛毅得到招撫義和團的諭旨以後，即命董福祥大肆招募義和團的精壯成軍。他與載漪、載勳、啟秀等人都自認為是義和團的領袖，故義和團這時不僅成群結隊出入衙門，也出入於他們的府第。直隸總督裕祿，原本就招攬了不少義和團首領，並待若上賓；得到朝廷的招撫諭旨後，他的總署即成了義和團的壇口。裕祿令准團民只須持「義和團」三字名帖，即可入其衙署。
京城義和團招撫後，武器和給養全由清廷供給。團民們在剛毅和莊親王載勳、怡親王溥靜的統率下，與清軍共同防守城門，日巡街道，夜查戶口，關係融洽。京師的九重內城門、七重外城門，皇城各門，王公大臣各府，六部九卿大小衙門，均有團民駐守。不久，載勳感於義和團人多勢眾，難於指使，有些恐懼，便與剛毅相商，決定制定團規以供團民遵守。剛毅即表同意，並與之連夜制定出團規。團規規定：義和團民必須聽從團練大臣命令，不聽從命令，輕者驅逐出團，重者請佛法懲治；團民作戰必須聽從武衛軍調遣，受其指揮，不聽從指揮者，按軍法嚴辦；團民俘虜洋人後不得自行處理，必須交給武衛軍；團民如不受團規約束，將帶團往拿，照匪徒辦理，如敢抗拒，應格殺勿論。團規頒發後，城內各壇首領都表示遵守，說在與洋人作戰時一定聽從調遣。
李存義知道大刀王五刀術奇佳，因自己忙不過來，請王五來教練義和團戰士刀術。王五來後真的就以團規嚴格約束，殺了一名叫張玉秋的「團匪」。於是與一些團民結了仇湘。
載勳向載漪報告義和團規落實情況後，載漪十分高興。為了辦事方便，載漪令他從團民中挑選了一批精壯充當衙門的衛隊、官府的護兵。駐京各國公使接到總理衙門限二十四小時內一律離去的照會後，深為疑異。他們以自己國家的政府並未同清廷宣戰為由，聯名繕就公函送呈總理衙門，請見王大臣，但此時各大臣都避而不見。公使們無奈，只好復請限於四十八點鐘內啟程離京。而性情急躁的德國公使克林德，此時還想去見王大臣辨明是非，以讓清廷收回成命，於是帶著翻譯官乘轎出館。克林德行至東單牌樓時，見街上團民如蜂，內心緊張，不意觸動手槍槍機而走火。附近比利時使館的衛兵聽見槍聲，誤以為是清軍來攻，即蜂擁而出，開槍射擊。正好這時有一隊清軍在此，以為比利時衛兵是向自己開槍，於是一齊還擊。槍彈橫飛之際，克林德在轎內中彈身亡。
各國公使得此凶訊後，不明底細，即懷疑清廷令二十四點鐘離京的照會是有意將他們誘出再派兵加害，便決計留守使館內而不出京城，以免落得個克林德的下場。於是，公使們加緊了自己使館的防衛，並再三向本國政府告急。各國公使不願撤離使館並加強保衛，加重了載漪、溥靜、剛毅等大臣的懷疑。他們便稟報給慈禧太后。
慈禧太后得報後，即令榮祿派遣軍隊會同義和團攻打在京的外國使館，並嚴密守城；又命馬玉崑率武衛左軍星夜趕往天津，聯絡當地義和團抵抗各國聯軍；還令京津線上的董福祥部抽出兵力往天津助戰。榮祿領令後，即命武衛中軍列陣使館區東南面，董福祥的甘軍和義和團列陣使館區西北面，將其四面包圍住。甘軍和義和團仗著人多馬眾，一到使館區就發起了進攻，並且一連三天三夜連續不停攻打。攻打中，義和團總是奮勇當先。他們憑著卦符，以為洋人的槍彈不入。
但每每成排成排、手持刀矛的團民衝鋒過後，使館周圍就留下大批大批的屍體，情形十分慘烈。董福祥見此慘狀，便要向榮祿借取武衛軍的大炮轟擊使館。可是榮祿堅決不肯，說：「你要大炮，只有奏明老佛爺，把我的頭一同拿去！我不死，大炮是拿不去的。」一氣之下，董福祥回營後即對甘軍將領和義和團頭目下令：三天內必須拿下使館，否則提頭來見。令下後，甘軍與義和團輪番拚死猛攻。經過三天激戰，比利時、奧匈帝國、荷蘭、意大利等四國因使館人員較少，抵擋不住，就撤退到英、美、俄、法、德幾國的使館去了。甘軍與義和團攻佔了這四國使館後，興奮不已，旋即將它們付之一炬，同時把華俄道勝銀行也放火燒了。榮祿在比利時等四國使館攻下後，對甘軍和拳民倍加鼓勵，說要為他們向朝廷請功。然而當西北面打得火熱時，他指揮攻打東南面的武衛中軍卻只作佯攻。榮祿密囑諸將，萬不可力攻使館，以留後路。
榮祿本不願意與洋人開戰，他在義和團初起時就力主剿滅，故他還令武衛中軍趁混亂故意向西北面進攻使館的義和團開炮。在整個圍攻使館的戰鬥中，武衛中軍炮火的殺傷比使館內洋人槍炮對義和團的殺傷厲害得多。進攻使館的當天，慈禧太后頗有幾分得意，她是想先給洋人一個下馬威再說。宣戰後的第二天，肅親王善耆即來稟報：「英國公使竇納樂昨日對我說：『所有各國駐北京使節的任務，是要維護同中國政府的友好關係；英國以及我所知道的其他國家對中華帝國的完整都不懷有任何圖謀。』英公使還告訴我：宮廷內所傳歸政照會，並非出自他們，各國要求歸政之說亦未見之報上，更無正式行文，望太后察其訛偽。以臣之見，不如趕緊對諸國和好，懲治亂民，以斷後患。」
聽了肅親王的話後，慈禧太后有些後悔，她之所以決意對列強宣戰，是懼怕他們扶持光緒帝迫自己歸政，於是說：「只因洋人欺負得太狠了，也不免有些動氣。洋人願意與我和好，就對他們留著點餘地。」正說間，總理衙門大臣許景澄來呈送駐日公使李盛鐸的電報，並稟奏說：「李公使在日得知，各國本意在彈壓義和團，而不以大清為難。故請皇太后一面派兵剋日平匪，一面與各國開誠佈公，平和商辦，冀紓戰禍；並派員慰問駐京各使，撫循避難教士，以釋其懟，大局或可轉圜。李公使懇請皇太后：慈斷施行，天下幸甚。」慈禧太后聽了，感到許景澄轉奏李盛鐸的懇請頗有道理，雖然有些逆耳難受。不過她已成騎虎之勢，感到戰和之事實在難辦，只好愣愣地坐著，一時說不出話來。
攻擊大沽口炮台的聯軍軍艦有十一隻，但戰鬥打響後，美國人卻退出了，這是為什麼呢？
南北戰爭結束之後——當時林肯政府當中的，當時的國務卿叫西華德，他提出了著名的論斷，日本是脫亞入歐，他提出來是脫歐入亞，必須改變歐洲人傳給我們的那種對世界的看法，美利堅要成為大帝國，唯一的出路在哪裡，就在太平洋上，而且是要靠什麼呢？是靠的是商船，不是靠的軍艦。
十九世紀中後期，美國的戰略思路是控制太平洋，為了達到這個戰略，他們認為必須與地大物博、歷史悠久的中國結盟。
所以它會對中國的政府實行高度容忍的態度，中國政府再**，他認為我們不能沒有它，因為中國不能亂，中國不能亂。
美國認為，自己參與八國聯軍軍事行動的目的是協助中國政府平叛，而非打擊中國政府。
這也是為什麼八國聯軍炮打大沽的時候美國政府宣佈退出，他說我們沒有對中國宣戰，我們不能用我們的軍艦對一個友好國家的軍事設施進行炮製，中國發生了動.亂，你可以協助中國政府進行平叛，它認為是一次警察行為。
清廷向各國宣戰的同時，也懸賞捕殺洋人，規定「殺一洋人賞五十兩；洋婦四十兩；洋孩三十兩」。義和團及朝廷軍隊（主要為榮祿手下之甘軍)圍攻各國在北京的使館。
但是，慈禧的決定，遭到了劉坤一、張之洞等地方督撫的反對。他們聯名電奏清廷，力主剿團乞和並與列強訂立條約，實行「東南互保」。
清廷當權派載漪、載勳、載濂、載瀅四兄弟率義和團六十多人直奔瀛台欲弒光緒，被慈禧太后阻止而未果。慈禧太后諭榮祿停攻使館，送蔬果食物等往使館慰問。
但慈禧太后老謀深算，已為逃跑作準備。
慈禧太后為了躲避八國聯軍的入侵，決定出奔西安，為了要把大量金銀財寶、古玩名畫一齊帶走，就吩咐內務府太監購買100只皮箱，以便裝運。內務府太監向慈禧稟報，每隻皮箱要價60兩銀子。這事被一位姓鮑的軍機大臣知道了，他很熟悉皮箱的行情，按照慈禧要求的規格大小，只要6兩銀子就可以買了。他向慈禧稟報，揭穿了內務府太監的虛報冒領。慈禧聽了很氣憤，就立刻決定把這採購皮箱的差使交鮑軍機去辦，並限令15天交齊。鮑軍機想買這100只皮箱要不了15天，只要派人到大街上各皮箱店一轉悠，要不了三四天就可以把皮箱送進宮去，故欣然領命。
他回府以後，就派手下人按這規格到皮箱店去採購，手下人去了半天，回來說所有皮箱店和作坊今天都關門不營業。鮑軍機以為是皮箱行業的一次例假，也不以為然，就叫手下人明天再去。不料，一連去了三四天仍未開門營業。到第五天，他派了一個心腹去大街買皮箱，到了晚上，心腹回來報告一個不好的消息，原來他在一家熟悉的皮箱店裡，聽掌櫃的說內務府太監已通知各皮箱店和作坊15天內不准開門營業，誰開門營業就砸了他的店，所以各皮箱店只能關門停業。有武功的太監們膽巨大。鮑軍機沒想到內務府太監竟採取如此釜底抽薪的手段，鮑軍機想你內務府太監只能在北京城內逞威風，手伸得再長，也不可能伸到天津租界裡去吧。就差了心腹帶了銀子去天津採購，不料一去數天，不見皮箱到貨。眼看這15天期限即將到了，就再派一個特別親信的人去天津，不論皮箱價格多麼貴，一定要在第15天送到宮中。那親信連夜出京，此次一去杳無音訊。到第15天上朝時，慈禧就問皮箱採購到了嗎？鮑軍機此時嚇得冷汗直冒，無言回答，叩頭稱罪，慈禧冷笑著說：「這點小事也辦不成，枉在軍機處了，內務府早就把皮箱辦妥了。」那鮑軍機只是叩頭說罪該萬死，罪該萬死。慈禧就揮手讓他下去。
鮑軍機回到家中，見兩個親信都回來了，他大罵該死奴才誤了我的大事。兩個親信回答：「我們還沒有出京城，就被『請』到內務府軟禁起來，到今天才釋放回來。」鮑軍機聽了，這才領教到慈禧老年昏庸和內務府太監的權勢了，他想不到一番忠心卻落得慈禧一句「這點小事也辦不成」，感到汗顏和後怕。
20日和26日，總理衙門分兩次給公使館內送了幾車蔬菜、西瓜、大米和白面，公使們發現，送來的食品上都有寫奉旨兩字的字條，但他們怕食品有毒沒有發放，又圍攻、又送西瓜，這讓公使們摸不著北，慈禧日後這樣解釋：
我本來執定不同洋人破臉的，中間一段時期，因洋人欺負太甚了，也不免有些動氣，雖是沒攔阻他們，始終總沒叫他們十分盡意的胡鬧，火氣一過，我也就回轉頭來，處處都留著餘地，我若由他們盡意的鬧，難道一個使館有攻不下來的道理。
由於通訊斷絕，西方各國媒體根本無從知曉使館區被困的外交人員的生死，而消息的斷絕呢，也給西方報紙提供了一個造謠的機會。
英國《每日郵報》就說，北京的外國團體遭到了大屠殺，文中甚至誇張的寫到，所有的女人都無愧她們的丈夫盡節而亡。而被困於外國公使館中的英國《泰晤士報》的記者莫理循也被其報社宣佈死亡，日後莫理循這樣評論：太過分了，令人作嘔，我還從來沒有感到如此噁心過。
但無論如何，公然進攻使館已經被視為是對文明世界的野蠻挑釁，聯軍的武裝干涉已經沒法避免了。
李存義在北京和天津兩頭跑，不僅利用戰鬥間隙教練刀術，在直接參戰中也指出身邊戰士哪一刀如何如何出才會更高效。
1900年7月5日，清軍聶士成部與義和團合力圍攻天津的紫竹林租界，激戰八晝夜，直到美、法等國援軍趕到，無奈中才撤出。7月6日晚，侵略軍企圖偷襲馬家口。張德成命令義和團戰士迅速在四下埋伏了兵力，佈置好地雷。敵人一到，出其不意，一陣衝殺，殲滅侵略軍大部，餘下的拚命逃回租界。李存義又率眾乘勝追下，並抵紫竹林交界，將附近租界一帶之洋樓，焚燒多處。9日，會同清軍愛國官兵再次進攻紫竹林租界，炮轟和攻入小洋樓，砍殺和炸死洋兵數十名。