道光二十五年（1845年）十一月，宫慕久用告示的形式，公布了与巴富尔协议的《上海租地章程》（又称土地章程）。根据这个章程，中国方面“决定将洋泾浜以北、李家场（一作李家庄）以南之地，准租与英国商人，以为建筑房舍及居留之用”。东侧以黄浦江为界，西边于次年九月议定以边路为界、全面积约830亩。并且作出洋商租地建屋后，即可停租也可转租他人，但“业主不得任意停租”；“租地租屋洋商应会商修建术石桥梁，保持道路清洁，树立路灯、设立灭火机，植树护路、控沟排水、雇用更夫。领事馆经各租主请求，召集会议，共同商议，摊派以上各项所需经费”；“他国商人愿在划归英商承租之洋泾浜界址内租地建房或赁屋居住、存货者，应先向英国领事馆申请、藉悉能否允准、以免误会”等项规定，这为上海的“租界”制度奠定了基础。此后，英国领事召集租地的外国商人按年开会，推选最初只有三个人的“道路码头委员会”，办理道路和码头事宜。道光二十八年（1848年），英国第二任领事阿礼国又以所谓的“青浦事件”为借口，强迫新任的上海道台麟桂答应扩充英租界的要求，使之向西伸展到泥城浜（今西藏路），向北开拓到苏州河边，整个租界面积扩大到二千八百二十亩。同年一月，法国驻上海第一任领事敏体尼到任，即与早已到达的法国天主教传教士商议，并通过法籍主教赵方济在上海县城与英租界之间的地段内租赁房屋，设立领事馆。“青浦事件”后，上海道台吴健彰又屈服法领事的压力，于道光二十九年（1849年）四月发布公告，规定以上海县城（北门外的城河）与英租界（南界的洋泾浜）之间，总面积约980亩作为法租界区域。并规定：“各国人如愿在租界内租地建屋者，应向法国领事商明办理”。除此，还迫使上海道台宣布，法租界“偌若地方不够，日后再议别地，随至随议。”在此之前，美国第一任驻沪代理领事吴利国就任，设领事馆于英租界内。后来，另一美国领事祁理蕴到任，两人均升起美国国旗，这一举动都曾引起英领事的一再抗议。如今，当法租界划定后，美领事立即向上海道台抗议，竭力反对其他各国人士必须取得法领事同意后才能在法租界租地的规定。英领事则从自身利益出发，与美领事采取了相同的态度。与此同时上海道台同意以文惠廉主教为首的美国圣公会教士，利用虹口地区（英租界北面）建造教堂，并把这一带划为美国租界。咸丰三年（1853年），金能亨任美国驻上海代理领事、英国正式同意美国人在英租界内租地可以不经过英国领事，从而放弃了土地章程中所给予英领事的专管特权，悬旗问题也随之解决。至于法领事所取得的对法租界的专管权，由于英美两国的共同抗议终未严格实行。同治二年（1863年），上海道台又被迫划定苏州河北岸，面积约7856亩的区域为美国租界。同年，美国租界和英国租界合并，成为“公共租界”，至二十世纪三十年代，其领域扩展到八万亩。自从英国在上海建立第一个租界以来，其他西方国家援引片面的“最惠国待遇”条款，纷纷在中国商埠划地立界。至光绪三十年（1904年），英、美、法、俄、德、日、意、比、奥等国在上海、广州、厦门、福州、天津、镇江、汉口、九江、烟台、芜湖、重庆、杭州、苏州、沙市、鼓浪屿、长沙等十六个城市，强占租界三十多处。
上海租界建立初期，中国政府对租界内的行政、司法等还有干预权。《上海租地章程》规定，租界内土地为永租而绝非卖绝，即留有领土主权。但随着西方列强对中国侵略的扩大和加深，无论单一国家管理的租界，还是几个国家共同管理的“公共租界”，它们所建立的殖民地制度都在不断加强，而中国在租界中所留下的权利渐渐被侵犯以至完全被排斥。咸丰四年（1854年）七月，英、美、法三国公使趁上海小刀会起义之机，擅自制定“管理章程”，在租界攫取了一系列特权，主要有：①片面修改租地章程，规定外国可以在租界内设立警察和收税；②成立工部局，由金能亨等七人任董事，下没若干委员会。其中“防卫委员会”由英、法、美在上海的海军为其主要支柱，并设立警察、税务、财务、学务等办事机构。工部局实际是一个市政机关；③攫取警察权、调香港巡捕房高级职员充任上海第一捕房总巡；巡捕可以拘捕罪犯，搜查军火，解除中国人武装以及协助收税等；④夺取征税权，工部局以巡捕捐的名义，按房租的百分之八向中国人抽税，后来又以其他名目增添许多新税；⑤工部局成立后，由其董事充当法官，轮流审讯，擅自审理租界内中国人的民刑案件，拒绝中国政府在租界内直接行使司法权。此外，以“领事代征制”控制上海海关行政权。成立英、美、法三国组成的关税管理委员会。拒不缴还欠税，其中仅借口清政府没有尽到保护上海英商的责任，就一笔勾销英国欠税四十多万两。在建立租界初期，是不准中国人到那里居住的。当修改上海租地章程时，外国的领事改变了这一做法。西方列强在华开辟的租界实际上是一个“国中之国”。
第二次鸦片战争
咸丰四年（1854年），英国公使包令曲解中美《望厦条约》中关于12年后“所有贸易及海面各款，恐不无稍有变通之处”的内容，援引所谓“一体均沾”的条款，向清政府提出全面修约的要求。随后，法国、美国公使也援例向清政府提出相似的修约要求。他们还以协助清政府镇压太平天国为诱饵，以换取权益的扩大。清廷为维持“大国体面”，决定采取“坚守成约”的方针，拒绝了“修约”的要求。英法美未达到目的，便威胁要诉诸武力。但当时英法正与俄国进行克里米亚战争，无力在中国开辟新的战场，美国也因国内局势不稳，不可能发动侵华战争。
两年后，美国驻华公使巴驾联合英法驻华公使，再次提出“修约”要求，但清廷仍坚持原订条件，拒绝全面“修约”。英法美由于外交讹诈失败，决心用武力达到其目的。这时克里米亚战争以英法获胜而结束，于是便积极准备发动新的侵华战争。
为了诉诸武力，强迫清政府就范，英国蓄意制造了一起所谓“亚罗号事件”，并以此为借口，于咸丰六年（1856年）十月，在海军头目西马糜各厘指挥下英国军舰向广州进犯，挑起第二次鸦片战争。英军攻占了珠江沿岸的一系列炮台，并一度攻入广州城。中国军民奋起反击，放火烧毁了城郊十三洋行商馆，迫使英军退出广州，全部逃回船上。
次年，英国政府派遣额尔金为全权专使，率领英军到中国进行战争讹诈，并且照会法美俄等国，约其联合出兵，迫使清政府签订新的不平等条约。法国欣然接受其约，并以所谓“马神甫事件”为借口，打着“为保卫圣教而战”的旗号，任命葛罗男爵为特命全权专使，率领一支法国远征军，继英军之后来华。美、俄也分别派遣公使列卫廉和普提雅廷到中国，与英法策划“联合行动”。
英军在入侵广州失败后，于第二年底又联合法军再犯广州。两广总督叶名琛在清廷“息兵为要”的方针指导下，既不做应敌的准备，也不准广州军民抵抗。结果英法联军只用两天，就占领了广州。叶名琛被俘，押往印度加尔各达，次年在囚禁中毙命。面对联军进攻，广州将军穆克德纳，广东巡抚柏贵竖起白旗投降。联军入城后，烧杀抢掠，无恶不作。并组成以巴夏礼为首的“联军委员会”，对广州实行殖民统治的“军事管制”。柏贵等在英法联军的监督下继续“任职”，成为中国近代史上第一个地方傀儡政权。
咸丰八年（1858年）二月，英、法、美、俄公使分别照会清政府，要求于三月底以前派全权代表到上海举行谈判，否则即向白河口进发。其要求又遭到清廷拒绝，四国公使便决计率领由香港集中到上海的英舰十余艘，法舰六艘、俄舰一艘，分批北上。
四月二十日，英、法、美、俄四国公使会集白河口外，几天后，分别照会清政府，要求派全权大臣在北京或天津举行谈判。英法公使限令六日内答复，否则即采取军事行动。美俄公使则打出“调停”的旗号，劝告清政府尽快会谈。与此同时，联军舰队陆续驶抵大沽口，做了进攻大沽炮台的各种准备。
清廷接到四国照会后，咸丰帝令谭廷襄与其谈判，要求英法美公使返回广东，听候黄宗汉办理，俄公使则仍到黑龙江等处会办。英法借口谭廷襄非全权大臣，拒绝谈判。美俄公使则假充“调停人”单独和谭廷襄周旋，麻痹清政府。英法联军在美俄掩护下，做好一切战争准备，并于五月二十日对大沽炮台发动突然袭击。驻守炮台的官兵奋起抵抗，由于直隶总督谭廷襄等文武官员带头逃跑，使得大沽炮台很快失陷。英法联军占领大沽炮台，直犯天津，并扬言要进攻北京。清政府惊慌失措，急忙派全权大臣桂良和花沙纳赶赴天津议和。桂良等与四国代表进行了多次交涉。在英法代表蛮横要挟下，桂良等被迫接受了全部要求，分别于六月二十六日和二十七日签订了中英《天津条约》和中法《天津条约》。条约的主要内容是：公使常驻北京；增开牛庄（今营口）、登州（今烟台）、台湾（今台南）、淡水、潮州（今汕头）、琼州、汉口、九江、南京、镇江为通商口岸；扩大领事裁判权；对英赔款四百万两、对法赔款二百万两；修改税则等等。条约规定第二年在北京交换批准书。
当桂良等与英法代表谈判时，美俄公使假演“调停者”的角色，玩弄阴谋诡计，竟抢在英法之前，诱逼清廷分别于六月十三日和十八日签订了中俄《天津条约》和中美《天津条约》。在中俄《天津条约》签订以前半个月，黑龙江将军奕山在沙俄武力威胁下与西伯利亚总督穆拉维约夫签订了《瑷珲条约》。沙俄侵吞了中国黑龙江北岸、外兴安岭以南六十多万平方公里的领土。同年十一月，桂良、花沙纳又在上海同英法美三国分别签订了《通商章程善后条约》及《海关税则》，作为《天津条约》的补充。
咸丰九年（1859年）六月，英国公使普鲁斯，法国公使布尔布隆各率一支舰队北上大沽口，准备进京换约。清政府指定换约代表由北塘登陆经天津至北京，并要求换约代表不得携带武器，各兵船武装人员不得登陆。而英法公使却仗恃武力，坚持要从大沽口溯白河进京，蓄意利用换约时机，重新挑起战争，向清廷索取更多的权益。二十五日，英法兵舰突然炮轰大沽炮台，守军奋起迎击获胜，英舰司令贺布受伤，击沉击伤联军兵舰十余艘，伤毙敌兵四百多人，英法舰队在美舰支援下撤走。不久之后，英法两国政府分别再次任命额尔金、葛罗为特命全权代表，以陆军中将格兰特和孟托班为英法远征军总司令，组织一支新的联军约两万余人，于咸丰十年（1850年）春开始第三次北犯。先后占领了舟山、大连湾、烟台。七月联军再次闯入大沽口。由于北塘守军毫无戒备，联军顺利登陆北塘。而后，清军又在新河、军粮城、唐儿沽（今塘沽）节节败退，大沽炮台失陷，联军长驱直入占领天津。
联军占领大沽炮台后，咸丰帝极度惊恐，急派桂良为钦差大臣赶赴天津，会同直隶总督恒福向英法联军乞和，因联军索需苛重，天津、通州谈判相继破裂。于是联军又进攻通向北京的要隘张家湾、八里桥，清军先后败绩。消息传到北京，清廷极为震惊，咸丰帝命其弟恭亲王奕为钦差大臣留守北京“督办和局”，自己却于九月二十二日带着皇妃等逃奔热河。
十月五日，北京附近海淀失陷。英法联军将圆明园内的宝藏洗劫一空，最后又纵火焚烧。火势延续三昼夜，罕世名园成了一片焦土。
十月十三日，北京被联军占领。奕按着咸丰皇帝“委曲将就，以其保全大局”的谕旨，屈膝求和，于十月下旬，与英法交换了《天津条约》批准书，全部接受了《天津条约》的侵略要求，而且还订立了《北京条约》。《北京条约》除承认《天津条约》有效外，还增加了几项内容：开天津为商埠、准许华工出国；割九龙司给英国；将以前被充公的天主教产发还；准许“法国传教士在各省租买田地，建造自便”；把《天津条约》中规定的对英法的赔款各增加为800万两；“恤金”，英国50万两，法国20万两。
沙俄借口“调停”有功，要求订立新约。同年十一月，清政府又被迫订立了中俄《北京条约》，沙俄再次割去中国大片领土和攫取更多特权。美国虽未与清政府签订新约，但根据“一体均沾”的条款，同样可以享受英法俄所攫取的特权。同月，侵略军陆续撤离北京，第二次鸦片战争结束。
洋务运动
十九世纪六十至九十年代，清政府在太平天国和捻军农民起义的打击下，又在第二次鸦片战争中再次被外国侵略者打败。面对这种形势，封建统治阶级营垒中的一些有识之士，如：在中央官吏中以总理衙门大臣奕、大学士桂良、户部侍郎文祥等为代表，在地方官吏中以两江总督曾国藩、闽浙总督左宗棠、直隶总督李鸿章以及后起的湖广总督张之洞等为代表，他们感受到外国的“船坚炮利”，从而意识到无论拯救民族危亡，还是维护自身统治，都不能再固守陈腐的“祖宗之法”，唯一的办法是向西方学习，引进先进的生产方式和物质文明；他们还继承了林则徐、魏源的“师夷长技以制夷”的思想，这就形成了以拯救清王朝封建统治、御侮自强为目的，以引进西方先进的生产技术为主要内容，以“中学为体，西学为用”为宗旨的向西方学习的潮流，史称“洋务运动”，旧称“同光新政”（意即同治、光绪年间举办的“新政”，又称“自强新政”）。
洋务运动初期，是在“自强”的口号下筹建近代军事工业和编练新式海军，咸丰十一年（1861年）底，曾国藩在安庆设立“内军械所”、“制造洋枪洋炮，广储平实”，是洋务派兴办军事工业的起点。同治三年（1864年）安庆内军械所随军迁到南京。安庆内军械所虽然是以手工业制造为主，但却是当时清军的一大武器供应中心。