Через два дня ихэтуани перешли к активным действиям уже непосредственно в столице: разгромили несколько иностранных миссий и церквей, убили японского дипломата. 19 июня Большой императорский совет Китая утвердил курс на прямую поддержку восстания и объявил войну Великобритании, Германии, Австро-Венгрии, Франции, Италии, Японии, США и России.
К этому моменту все иностранцы Пекина переселились в Посольский квартал – район к востоку от площади Тяньаньмынь, где было расположено большинство дипломатических миссий. Около тысячи европейцев, американцев и японцев и три тысячи китайцев-христиан охранял международный отряд численностью в 450 человек. 20 июня 1900 г. ихэтуани начали осаду Посольского квартала, в этот же день в ходе перестрелки был убит германский посланник фон Кеттелер. В ночь с 23 на 24 июня были убиты все христиане столицы, кроме тех, кто укрылся в Посольском квартале. Ихэтуани периодически атаковали этот район, однако международные силы держали оборону.
Тем временем изменилась ситуация в районе Тяньцзина. 13 июля, после ожесточенных боев, город был взят войсками Альянса восьми держав. Захват Тяньцзина позволил иностранным войскам начать планомерную подготовку к наступлению на Пекин: армия ихэтуаней на севере была деморализована.
2 августа 1900 г. экспедиционные войска Альянса (7 тысяч русских, 3 тысячи британцев, 2,5 тысячи американцев, 800 французов при поддержке 106 орудий) под общим командованием русского генерала Н. П. Линевича начали наступление на китайскую столицу. К 13 августа они подошли к стенам города. Уже на следующий день осада с Посольского квартала была снята, 15 августа императрица вместе с придворными бежала из столицы, а 28 августа союзники заняли императорский городок, полностью вытеснив ихэтуаней из Пекина.
Повстанцы еще продолжали сопротивление, но Цы Си и ее приближенные уже осознали, что сделали не ту ставку. 6-го (по некоторым данным – 7) сентября появился императорский указ «о беспощадной расправе с людьми, доведшими страну до кровопролития и иностранной интервенции». 12 сентября в Тяньцзин прибыл немецкий экспедиционный корпус во главе с Альфредом фон Вальдерзее. Германский генерал потребовал предоставить ему полномочия главнокомандующего всеми союзными войсками, поскольку-де Германия была «самой пострадавшей стороной». С этим все радостно согласились: предстояла «грязная работа», карательные экспедиции по уничтожению остатков ихэтуаней, и если кто-то хочет делать ее своими руками – зачем ему мешать…
В конце декабря 1900 г. императрица Цы Си приняла все требования стран Альянса по обеспечению порядка и стабильности в Китае и подавлению восстания. Тогда же начались переговоры между представителями одиннадцати держав, участвовавших в разгроме ихэтуаней, и китайским правительством. Они завершились 7 сентября 1901 г. подписанием Заключительного (Боксерского) протокола.