与此同时，驻大沽口的北洋水师被叶祖珪强令停船罢战，在场舰艇全被八国联军俘虏。"海华"号管带饶鸣衢试图夺回舰艇，在英军机关炮扫射下不幸殉国。后来，除了"海容"号巡洋舰外，北洋的五艘新型驱逐舰（"海犀"、"海青"、"海华"号、"海龙"号、"飞霆"号，服役均不到两年）全部被联军占为己有。
同日，八国联军先头部队开始攻打天津。天津清军和义和团奋起抗击，双方在老龙头、紫竹林等地展开激烈战斗。天津保卫战，也是八国联军侵华战争中最激烈的一战。
同日，天津武备学堂（中国第一所近代化陆军学校，培养出段祺瑞、冯国璋、曹锟等一批北洋将帅）的老师和学生们主动担当炮兵，为清军和义和团提供火力支援。武备学堂的炮火，给八国联军以巨大受伤。下午，英军路克少校带领英、德、意、奥军175人，乘舢板渡河偷袭武备学堂。武备学堂师生与联军展开激战肉搏，90余人殉国。
6月19日，大沽口失守加上天津遭到攻击，让全国一片哗然。为此，清政府决定对各国宣战，并照会各国公使，建议各国公使在24小时内由清军护送前往天津，遭到各国拒绝和抗议。
