慈禧太后思慮再三，沒敢貿然決斷，按照慣例著軍機處給各地督撫擬發詢旨，旨後自然附有毓賢折子的抄件。
李鴻章接讀毓賢折子的時候，已經知道了毓賢在利用義和團圍攻教堂、打殺洋人的事，不由大驚失色。他一面大罵毓賢誤國，一面緊急上奏朝廷，先說毓賢糊塗，應革職拿問，又請求朝廷認清形勢，不可為謬論所誤，應速派官軍征剿義和團。李鴻章認為民團不可恃，恃必誤事乃至誤國。
李鴻章的折子到京不久，湖廣總督張之洞、兩江總督劉坤一聯銜的奏摺亦飛到太后的案頭，張之洞、劉坤一也不同意毓賢的做法。慈禧太后愈發不得主意。
六月十日，英、法、日、俄、德、意、美、奧八國，經過商量，組成兩千餘人的聯軍隊伍，推舉英國海軍中將西摩爾為聯軍司令，由天津出發，乘五列火車，向北京進發，欲動用武力逼迫清政府表態。
消息傳出，義和團馬上行動，先是拆毀進京鐵路，又組織大量部眾，拎了長矛大刀，沿途進行阻擊，迫使八國聯軍在廊坊一帶受阻，義和團愈加鬥志昂揚。
這時，集結在大沽口外軍艦上的各國軍隊，又組織新的聯軍，並突然襲擊大沽砲台。砲台守軍奮起迎戰，經過激戰，雖義和團也派了部眾配合官軍作戰，又是念咒又是喝符水，但砲台最終還是陷入敵手。
但天津義和團馬上聯合當地官軍，進攻當地紫竹林租界，廊坊的義和團也開始聯合當地的官軍，向西摩爾的聯軍發起攻擊，致使西摩爾不得不率眾敗逃天津。
義和團在廊坊取得的勝利，使體仁閣大學士徐桐的雙眼登時一亮。消息傳進京師時天色雖已很晚，他仍讓下人提了燈籠，乘轎趕進園子裡，跪在太后的面前說道：“太后，毓賢說得對！際此時艱日亟，當以固結民心為要圖。殺洋人的時候到了！殺洋人的時候真的到了！”
太后一聽這話，精神很快一振，不由反問一句：“難道這義和團，當真是洋人的剋星？”
徐桐連連說道：“義和團刀槍不入，洋人當真被他們制住了！”
太后馬上便高喊一聲：“快傳所有在京的王公大臣們到園子裡來議事！看樣子，這李鴻章真是老了！張之洞、劉坤一也糊塗了！”
一班王公大臣連夜趕緊跑進園子裡，繼續著白天沒有議完的話題。
接替恭親王出任總理衙門大臣領班的端郡王載漪第一個說道：“禀太后，奴才以為徐中堂說得對。我大清受了洋人這麼多年的氣，該到頭了。奴才聽打探消息的人回來講，義和團戰前都喝符水，交戰當中默誦'刀槍不入口訣'，果然讓洋人的槍砲都失了效力。義和團當真是洋人的剋星啊！”
軍機大臣剛毅這時也道：“禀太后，奴才奉太后懿旨，赴涿州等地察看義和團虛實，義和團果然像端王講的那樣，當真把洋人殺慘了！我大清此時，正可藉義和團的力量，把洋人全部斬盡殺絕！把洋人全部趕出國門！”剛毅話畢摩拳擦掌，彷彿他自己已然成了義和團的一員。
就在當晚，慈禧太后作出了同時向八國宣戰並攻打各國駐華使館的決定，並將反對宣戰的徐用儀、許景澄、袁旭等人處死。
宣戰詔書由軍機章京連文沖擬就。
大意是：我大清立國二百多年，從來都是友好地對待各國。尤其道光、咸豐年以後，各國要求到我國經商、傳教，我國都同意了。哪知洋人欲壑難填，三十年來，竟然累累欺凌我國家，侵犯我土地，蹂躪我人民，勒索我財物。朝廷稍加遷就，他們卻越來越囂張。小則欺壓平民，大則侮慢神聖，真正是可忍孰不可忍也。我國赤子深埋仇恨，所以才有焚燒教堂、屠殺教民之事發生。就是在這種情況下，怕我國人民受到傷害，朝廷仍然不想開釁，同時降旨，保衛使館，不要和教民械鬥。可以說，朝廷已經對洋人仁至義盡了。但洋人不僅不感激，反而要挾更甚，昨日竟然發來一個照會，命令我軍退出大沽砲台，把砲台交給他們看管，否則便武力奪取。真是欺人太甚！我國與各國相交，均是以禮相待。但洋人靠著自己船堅砲利，累累相逼，執意與我決裂。三十年來，皇帝視百姓如子孫，百姓也真心擁戴皇帝。皇帝今日涕告我朝列祖列宗，與其苟且圖存，莫若大張撻伐，和洋人一決雌雄！皇帝連日召見大小臣工，定下作戰方針。我大清泱泱大國，有二十餘省，人民多達四億，個個神勇，人人敢死。值此決戰關頭，凡同仇敵愾、陷陣衝鋒，或仗義捐資者，朝廷將破格給予獎賞；若苟且偷生、臨陣退縮，或甘心從逆，充當漢奸者，即可誅殺，決無寬貸。
宣戰詔書在向各國公使館遞交的同時，亦用聖旨的形式緊急發往各省。徐用儀臨刑前仍讓行刑官給太后捎話：“民團不可深恃，外釁不可輕啟。”
許景澄至死都堅持認為：“攻殺使臣，中外皆無成案。”袁旭反對宣戰的理由只有一條：“釁不可開。”
慈禧太后將這幾個人統統打成“任意妄奏”、“語多離間”的亂臣賊子，一律殺無赦，然後便在發布宣戰詔書的第二天，著令莊親王載勳、協辦大學士剛毅、右翼總兵載瀾、左翼總兵英年、端郡王載漪等人，統帶神機營及京師所有義和團部眾，圍攻位於東交民巷的各國駐華公使館。載勳等人為盡快消滅洋人，竟在京城各要道發佈告示，稱：殺一名洋人者賞銀五十兩，殺一名洋婦者賞銀四十兩，殺一名洋孩者賞銀三十兩。
整個京城於是瘋狂了！先是德國駐華公使克林德在去總理衙門的途中被戕殺，隨後又有多國公使館員弁死於非命。消息傳到德國，德國政府連夜派陸軍元帥瓦德西率軍，乘兵船赴華找大清國拼命。
大清國的宣戰詔書震驚了世界，大清國下令圍攻使館的做法亦讓各國為之瞠目，同時，也驚呆了李鴻章。
李鴻章未及傳旨差官將聖旨讀完便暈倒在地，甦醒後，他說的第一句話便是：“這是哪個混蛋給上頭出的主意啊？我大清連一個小小的日本都抵擋不住，竟然要向八國宣戰。這是要自取滅亡呀！”
宣戰詔書的公佈，樂壞了體仁閣大學士徐桐。徐桐撫須對一班大臣說道：“老夫總算在有生之年看到了這一天！老夫有福啊！”
慈禧太后對八國宣戰的同時，又嚴令各地督撫，配合當地義和團，對境內洋人大力圍剿，剋期殄滅！
山東巡撫毓賢在接旨的當天，便著撫標軍配合義和團圍攻教堂，將數十名傳教士殺死。
洋人開始瘋狂了，八國聯軍攻陷天津城後，各國又緊急從各自的國家增派兵員，很快便集結兩萬餘名組成又一支聯軍，推瓦德西為帥，沿運河兩岸向北京推進，立誓要把大清國的都城打爛。慈禧太后有些害怕了，急命毓賢回京供職，電令袁世凱速赴山東署理巡撫。
但南方各省督撫卻沒有馬上行動，他們紛紛致電文華殿大學士兩廣總督李鴻章，請求辦理方針，其中，兩江總督劉坤一、湖廣總督張之洞、雲貴總督崧藩、閩浙總督許應騤，以及即將署理山東巡撫的袁世凱等，還派了專人馳赴廣州，盼李鴻章能早日拿出主意，究竟是奉旨還是不奉旨。
李鴻章著令電報局給各督撫發報稱：“想亡國即奉旨，不想亡國就派兵保護教堂，保證在華洋人的生命財產安全。”
時間不長，英國怕義和團運動危及該國在長江流域的利益，又暗中指使其駐上海總領事霍必瀾，策動督辦盧漢鐵路大臣盛宣懷從中牽線，聯絡兩江總督劉坤一、湖廣總督張之洞等，由上海道餘聯沅出面，與各國駐上海領事取得諒解，制訂《東南保護約款》和《保護上海城廂內外章程》。史稱“東南互保”。
消息傳開，不僅兩廣參加了互保，連山東、浙江、福建也加入了進來。李鴻章參加互保的當日即致函各國駐廣州領事館，稱：“此次宣戰純係朝廷受人愚弄，大清國並非真心與各國為敵，實屬誤會。”李鴻章這麼做，顯然是在為議和留後路。
結果再次被李鴻章言中，宣戰詔書僅僅發布了五天，慈禧太后便緊急下旨收回成命，宣布停止圍攻各國使館，並令官軍轉而配合洋人鎮壓義和團，並以光緒帝的名義，向各省督撫及駐外使節發布聖諭稱。
同日，慈禧太后又用光緒皇帝的名義緊急向各省發布《罪己詔》。
《罪己詔》全文如下：
“我朝以忠厚開基二百數十年，厚澤深仁，渝浹宇內，各有尊君，親上效死，勿貳之義。是以蕩平逆亂，海宇又安。皆賴列祖、列宗文謨武烈，邁越前古，亦以累朝親賢，夾輔用能，宏濟艱難。迨道光、咸豐以後，漸滋外患。賴廟謨默運，卒能轉危為安。朕以沖齡入承大統，仰禀聖母太后懿訓，於祖宗家法，恭儉仁卹，諸大端未敢稍有偽飾，亦薄海臣民所共見、共聞，不謂近日釁啟，團教不和，變生倉猝，竟至震驚。九廟慈輿播遷，自願藐躬，負罪實甚。然禍亂之萌匪，伊朝夕果使大小臣工有公忠體國之忱，無洩沓偷安之習。伺至一旦敗壞若此，爾中外文武、大小臣工無良俱在。試念平日之受恩遇者，何若其自許忠義者！安在今見國家阽危若此，其將何以為心乎？知人不明，皆朕一人之罪。小民何辜，遭此塗炭！朕尚何所施其責備耶？朕為天下之主，不能為民捍患，即身殉社稷，亦復何所願惜！敬念聖母，春秋已高，豈敢有虧孝養！是以恭奉鑾輿，暫行巡幸太原。所幸就道以來，慈躬安健無恙，尚可為天下臣民告慰！自今以往，斡旋危局，我君臣責無旁貸。其部院、堂司、各官著分班速赴行在，以資整理。庶務各直省督撫更宜整頓邊防，力固邊圉。前據劉坤一、張之洞等奏，沿海、沿江、各口商務照常如約保護，今仍應照議施行，以昭大信。其各省教民，良莠不齊，苟無聚眾作亂情形，即屬朝廷赤子，地方官仍宜一體撫綏，毋得歧視。要之國家設官，各有職守，無論大小，京外文武咸宜，上念祖宗養士之恩，深維群辱臣死之義，臥薪嘗膽，勿托空言。於一切用人、行政、籌餉、練兵在出以精心，視國事如家事。毋怙非而貽誤公家，毋專己而輕排群議，滌慮洗心，匡予不逮。朕雖不德，庶幾不遠，而復天心之悔，禍可期矣！將此通諭知之。欽此。謹轉。”