老百姓必竟不如清军的士兵那样孔武有力，动作麻利机动，仅仅只是一会儿的耽搁，已有许多联军士兵冲入广州城中，他们迅速占据一个有利的地势开始射击城墙上的清军。在联军里外配合之下，一队一队的联军士兵涌入城中，广州城城破在际。
联军完全占据住缺口后，在此建立稳固的保护阵地，汹涌的联军士兵源源不断地通过此一缺口进入广州城中，并按计划有组织地四下扩散开来。清军曾试着搞了几次大规模地对缺口处的联军的冲击，除扔下一堆又一堆的尸体外，没有任何效果，只能无奈地退入城中，准备与联军进行巷战。清军放弃了大西门的缺口，就意味着放弃了对广州城整个城墙的防守。冲入城中的联军，有两个部分的士兵分左右冲上广州城墙，一路扫荡过去。面对联军如此密集的前进方阵，墙头上的清军挡无可挡，秋风扫落叶般地纷纷坠下墙去。一个时辰后，从左右分别扫荡过来的联军，重新在广州城的大东门处会合，这样广州城的四个门都已被联军占领。四个城门被打开，联军候在外面多时的部队从另三个方向涌入广州城中。
完全退入城中的清军仍在与联军作着殊死抵抗，每一间民房，每一座府邸都有清军战斗的身影；每一条小街小巷都是血染的战场。联军每一步的前进，都要会出血淋淋的代价。常常在联军士兵最预想不到的地方会射出一支愤怒的箭来，或是联军士兵认为是死角的巷尾街末却会冲出一队赤着上身挥舞大刀长矛的清军来，每到这个时候，大多是清军战至最后一个人，联军仅是稍有损失而已，场面悲壮残忍。尽管清军士兵们视死如归，勇往直前，但许多都是徒劳的，在与联军先进的战术、战法及优越的火器相比，清军及所组织的民团武装的冲锋无疑就像是去送死。
遭到如此顽强的抵抗，联军的伤亡也很大，他们老羞成怒，一点一点的向前移，见一间房屋，烧一间房屋；见一栋楼房，拖上小型火炮轰一栋楼房，许多隐蔽在其中准备偷袭联军的清军民团，纷纷被大火烧出来或是被浓烟熏出来，刚出面就被联军早已准备好的枪阵射成了马蜂窝。采取这种战术后，联军的伤亡减少许多，但整个广州城却不成样子了，到处是浓烟滚滚，到处是烈火熊熊。
欧美联军从大西门和大东门攻进广州城的部队遭遇到的抵抗最为顽强，进展也最为缓慢。从大东门到大西门是广州城东西走向的主干街——惠爱坊，也是清军政衙门密集的地方，当然也是清军抵抗力量拼命保护的地主。参与进攻此处的联军对这条街恨之入骨，这里不知吞噬了他们多少士兵的生命。而且这里也不像其它地方的民房一样，可以轻易靠近想烧就烧，想搜就搜。这里清军的每个衙门都置有明暗炮台，联军不能轻易靠近，只有等待己方的火炮上来，轰平清军的明暗炮台后，才能继续前进。
慢慢地清廷的广东布政司衙门、广州府、两广总堂都被联军一一攻克了，现在仅剩下将军府和左右都统府仍在作着殊死抵抗。而与之反，番禺县和广东巡抚部院的清廷官员面对这种惨烈的战争场面，吓得面如灰死，不等联军的士兵冲入府中，早已惊恐地跪地求饶，并主动地把清军的各炮台位置点明给联军，更有甚者，还带着联军士兵搜寻躲藏抵抗的清军士兵。看见被搜出的清军士兵被联军残忍地被屠杀，他们还谄媚地说：“杀得好！杀得好！该杀！”
大势已去，两广总督高连升不想见到更多无辜的平民遭到战争的涂炭，派出代表与联军谈判，同意城士兵放弃抵抗，但联军必须答应不得对广州城守军及平发进任何的屠杀。联军指挥部肯松中将同意了清廷两广总督府的要求。
全城所有清军武装抵抗组织接到命令：放弃下武器，接受联军的安排。第二天清晨，广州城的战火基本熄灭，一大队一大队的清军被联军驱赶到广州城北部城外的一处草坪中。放下武器的清军士兵正疑惑联军有何为时？突然联军士兵的枪声响起，所有的清军全被屠杀殆尽。接着，其它各国的联军士兵，根本不顾联军联合指挥部与清廷两广总督府签署的投降条约，在广州内大肆烧杀抢掠，奸淫屠杀，整整三天，广州城变成了人间地狱。有四万清军士兵、七万平民被杀，一万多中国妇女被侮辱。
这次五国联军攻占广州城伤亡一万五千多人，其中七千二百二十二人阵亡。
