所以，在这次谈判中，英国人很少遇到困难和障碍。双方商定：除了鸦片、茶和丝之外，其他商品进出口税一律建立在值百抽五的从价基础之上。至于鸦片，清朝政府谈判代表承认了进口合法化的必要性，而且开玩笑地提出60两白银一箱，接着降到40两白银一箱，最后又改为每担30两银子的税率。茶叶仍保留旧税则的税，即每担二两五钱银子，虽超过值百抽五，达到当时价值的15%！20%，但也不过每磅1便士，远远低于英国税率，所以未变动。丝的旧关税率为每担10两银子，更远在值百抽五之下，英国人绝对不赞成提高它的税率。而凡是被认做是外国侨民消费品的商品，全都免税，如外国纸烟、酒、香水、肥皂、面粉、黄油、干酪等都在此列。军火、盐、粮食、铜钱等绝对禁止贸易和出口。此外，还确定了秤码丈尺，取消了银两倾熔费，规定北京不在外商活动范围之内和外国进口货、输出外国的中国产品的内地税抵代办法。海关手续和征收的划一制度将在所有的通商口岸实施。
还是在所谓的谈判仍然进行之中时，英国全权大使额尔金为了调查巡视长江各口岸的实际情况提出要求乘兵舰去汉口。桂良等人以为这是一个机会，便请以暂缓公使驻京作为交换条件。他们照会额尔金说，《天津条约》虽然被称做和平友好条约，但是却为英国人恃兵威要挟而成。其中在公使驻京问题上，给予英国以选择权，或者是留下一位代表常驻北京，或者是派遣一人随时往来。因为清朝政府官员和满洲贵族多不懂洋务，势必会随时都有发生冲突和误解的可能。他们请求英国本着公正的原则，慷慨地放弃一项对中国大为不利的权利。桂良等人补充写道：该条款只出现在中英《天津条约》之中，而他们只要求对该条款中的两个“或”字作不拘泥于字义的解释。同时保证，条约中的全部条款，一旦有任何一项受到破坏，当即听由英国使节长期驻扎京师。
对于桂良等人在照会中提出的问题，额尔金认为这是在条约签字的墨迹还没有完全干透的时候，清政府就想推翻条约的一个企图，因此答复道：他只有保持在天津所商定条约的完整性而别无选择。桂良等人一口否认有任何推翻条约的意思，表示条约是会被忠实执行的。他们不过是要求额尔金向英国政府建议，请允许放弃选择使节常驻北京的办法。因为英国公使常驻北京，对于中国来说，害处很多，可能会使清政府在中国人民的心目中丧失威望；对于英国来说，也有许多不方便的地方，很难实现。所以希望通过双方协商来解决，将来办理各国事务改由上海商办，通过钦派人员，有事可随时代为陈请，往返迅速，比由北京发出更加便捷。至于第二年的互换《天津条约》，也没有必要跑到北京那么远的地方去。
额尔金此时急于实现自己的沿长江而上之行，看一看将来对英国开放的究竟是怎样的通商口岸，该选择哪三个港口。所以，这次他表现得不像往常那样严厉、粗暴，毫无商量余地。经过一番思考之后，在给桂良等人的一封信中，他既强调坚持所有条约权利的全部字句，又许下了一个诺言：答应把桂良等人提出的建议转告给英国政府，并保证至少在开始的时候要运用自己的影响使前往北京换约的英国官员安顿在上海或其他地方，同时还以个人的名义向英国政府提议：“如果在来年换约的时候，女王陛下的大使能在北京受适当的接待，并在所有其他的细节上，天津所议定的条约都能获得全部实施，那么就训令女王陛下的驻中国代表在北京以外的其他地方选择一驻扎地点，或按期访问京师，或仅视公务上的需要随时前往，这确乎是允当的。”额尔金的提议受到英国政府的批准。
对于额尔金的这番举动，桂良等人受宠若惊，真是做梦也没有想到。他们不仅完全相信额尔金所谓的承诺，而且作为特别酬谢，同意这位英国全权大使可以获得沿长江而上，游历汉口的种种便利，并且还特意配备了一个中国官员伴随游历，以便向沿岸各地方官府直接联络。在形式上举行了三天谈判，将一切谈妥后，11月8日，英国全权大使额尔金签署中英《通商章程善后条约》，作为《天津条约》的一部分。同一天，他便乘坐“狂怒号”巡洋舰，在“报应号”“驱逐号”“迎风号”“鸽号”等舰艇的护航下，离开了上海。12月6日在没有航行图的情况下，顺利到达汉口。1859年1月1日，额尔金考察长江各口岸后返回上海。作为他这次航行的结果，镇江、九江、汉口三城被选定为长江对外开放的通商口岸。镇江立即开放，九江、汉口则要等到将太平天国起义军镇压下去以后再开放。
额尔金返回上海以后，并没有重温他所许下的诺言。仅参加了在2月8日从广州发动的一次军事远征，然后，他就于3月4日离开了香港，踏上了回国的航程。法国全权大使葛罗在4月8日离开澳门。而美国公使列卫廉早在1858年12月8日就离开了上海。至此迫使清政府签订《天津条约》的英、法、俄、美等国使节先后离华回国。
随着春季的消逝，夏季的到来，守候在上海的清朝政府官员开始紧张起来，咸丰皇帝反复命令他的大臣们一定要在上海等待英、法、美等国使节的到来，一切问题都在上海解决，不能再闹到北京来了。桂良等人虽然得到了咸丰皇帝阻止英国等国使节入京换约的谕旨，但是却无法与英国使节交涉。额尔金一去不回头使刚刚有了一点儿眉目的关于公使驻节北京以外地区的交涉不能继续进行。俗话说孤掌难鸣，桂良等人就是等不来谈判对手。他们哪里知道自己已经中了人家的圈套，上了额尔金的当，受了额尔金的骗。咸丰皇帝心里一天比一天急，大臣们为了应付他常常凑在一起憋足劲儿想词儿，甚至还从报纸上寻找英国使节的行踪。可是外国使节真沉得住气，就是不到上海来。桂良等人纵有千言万语也没有地方去讲。只是北京――上海间的谕旨、奏折陡然增加了不少，一边是咸丰皇帝命令千万不要让外国人到北京去，就在上海换约，一边是压根儿就没有见到外国人的大臣们反反复复地说着那么几句话，向咸丰皇帝表示着根本没有把握是否能够实现的决心。
在咸丰皇帝看来，与列强签订《天津条约》，是非常时期所不得不采取的退兵之计，对于签约及履行条约的义务和规定等都没有认真细致地考虑过。可他对外国公使驻京和外国商人能够在中国内地直接经商等条约规定极为痛恨，感到条约本身极大地损害了龙尊，所以竭力加以挽救，一心予以废除。他虽然躲在紫禁城里，没见过洋人的面，但是去年夏天英、法、俄、美四国使节及英法军队的那通折腾，使他知道了这些洋人不仅狡猾狂妄，而且还野蛮刁横，动辄便称兵犯顺，总想把是非闹到天子脚下来。所以，一念及此，他那坚决阻止外国人进京换约的态度也不能不有所改变。于是，在3月29日，他便谕令等候洋人的桂良等人，如果能够尽力阻止英、法等国使节进京换约，当然最好。倘若英国人坚决不肯，一定要到北京来，那么就同他们事先交待清楚，由海口进京时，所带人员数量上不准超过10人，而且不得携带各种武器装备。入北京城后，不得坐轿排队，招摇过市。换约之后，立即回帆离开，不许在京久住。他自以为清政府这样做，是一种大仁大义，不愁洋人不俯首听命，而他正可以趁机因势利导，如愿以偿。
桂良等人此刻在上海，仍苦苦等候着英国、法国等国使节的到来。而已经出任英国公使的卜鲁斯和出任法国公使的布尔布隆一直滞留在香港，就是不到上海露上一面。卜鲁斯得到的英国政府的训示是：不要顾及清政府打消你前往北京的念头的企图，不要承认任何的借口，并且要警告清政府，不要做任何刺激英国政府坚持条约的严格实施和长久地在北京建立使节的事情。在去北京之前，你还要要求清政府必须在大沽和天津布置一种适当的接待，为由天津到北京的旅程做好准备，北上的时候，必须有一支充足的海军力量伴随。要坚持在北京有一个光荣的接见仪式，拒绝履行任何隐含着地位低微的礼节；并且要拒绝在其他任何地方交换批准书。假如清政府提出联合压服太平天国起义军的问题，可作慎重的考虑。但是，在任何情况下，在未经与盟国事先取得协议和保证之前，英国将不采取任何行动。
6月2日，卜鲁斯和布尔布隆离开香港，6月6日和7日，先后到达上海。桂良等人好不容易把他们盼来，正准备与他们进行交涉谈判，却遭到卜鲁斯、布尔布隆的拒绝。英国和法国公使都不和桂良等清朝政府谈判代表会面。卜鲁斯在照会中讲，交换批准书的限期已经就要到了，他必须去北京完成自己的使命，由于很快就将乘船抵达天津，所以希望清政府在天津准备好夫役舟车，以便前往北京的时候使用。按照大国礼仪，在北京城内选择一所洁净宽敞的寓所，以备英国随员官弁居住。桂良等人急忙劝阻，并请先期到达上海、取代列卫廉担任美国公使的华若翰出面调停，劝导他的英国、法国同僚进行谈判。结果未能奏效，于是桂良等人一面通知各国使节到达大沽口应将战船停在拦江沙外，带少数行装和适当数目的随员，晋京换约，一面立即报告咸丰皇帝事态发展。
于是，英国公使卜鲁斯、法国公使布尔布隆率领着舰队从6月9日起先后离开上海，北上天津。这支联合舰队主要是由英国战舰组成，包括1艘战舰，2艘主力舰，13艘炮舰，官兵2000余人。另有法国巡洋舰、炮舰各1艘。本来中美《天津条约》并未规定在什么地方换约，但是中英《天津条约》等中有在北京互换条约批准书的内容，而美国享有最惠国待遇，便可一体均沾。然而这只有在英国、法国签订的条约正式生效后，美国才可以援例。可是，英国和法国尚未换约，华若翰提出到北京去换约的要求，自嫌莽撞，如果清朝政府一旦拒绝，可怎么收场呀！谁料桂良等人见华若翰不像英国人那样凶神恶煞，印象不错，竟然同意华若翰与卜鲁斯、布尔布隆同样办理换约事宜，坚持要他和卜鲁斯、布尔布隆一同北上，以便有事时可从中调停。
6月20日，卜鲁斯、布尔布隆到达大沽口外，英国海军司令贺伯早已将舰队集中起来，为公使们要求通行。次日，华若翰到来，由美国舰队司令达底拿率领巡洋舰“包哈丹包”等保驾护航。同一天，卜鲁斯联合布尔布隆发布命令，要贺布清除河内的障碍，以便公使们前往天津。24日，华若翰乘坐着一艘租来的轮船，准备驶向天津，可未到登陆地点，船就搁浅了。于是他便派翻译们到码头上去。在那里，这些翻译受到中国人的迎接，并被告诉说：从白河到天津的道路已经受阻，直隶总督恒福正在北塘等候接见外国公使。25日早晨，卜鲁斯收到恒福23日的一份照会，通知说：他正在北塘恭候公使的到来，该地已经撤去一切防御设备，并准备从那里引导公使前往北京，桂良和花沙纳将很快地赶去，等待接见公使和去完成批准书交换手续。但是，卜鲁斯不接受恒福请由北塘赴京的要求，表示：“定行接仗，不走北塘。”原来，他早已做好战争的准备。
还是在24日，贺伯就将一份最后通牍送到清军手中，进行武力威胁和恐吓。25日上午10点，他便开始发动进攻了。这群侵略者先是拉倒、移开作为障碍的一些铁桩，然后直撞铁链，并开炮向炮台轰击。炮台守军奋勇还击。炮手们凭借着精良的发射技术和准确的射程计算，在炮击中占据明显优势，重创侵略者。当战斗持续到下午5点左右时，侵略者佯装撤退，打起白旗。随后又乘机绕至被击伤的舰船背后，向炮台轰击。同时，侵略者还组织了由600多人参加的登陆部队，分乘20余艘小舢板，企图在南炮台河岸强行登陆。恰巧在这时，潮水降落了，他们在又深又软的泥滩上充当了炮台守军的活靶子，被纷纷击毙。部分登陆的侵略军在向炮台发起的冲锋中也被打得非死即伤。多数人则躲藏到芦苇丛中，伺机而动。夜间，他们还多次受到清军攻击。第二天凌晨，侵略者败退。结果侵略者损失极为惨重，有470余人死伤，2人被俘，兵舰11艘被击沉或击伤，3只舢板船、41枝枪被缴获。贺布的腰部也负了伤，只得弃船而走，逃到法国船上去。法国船上的一小支军队也参加了这次侵华战争。
在战斗持续进行的时候，美国舰队司令达底拿得知英国海军受挫后，立即前往声援和协助。他声言“血浓于水”（即同种族的人比异族亲密），号召美国士兵冒着猛烈炮火帮助英军，命令美国战船把满载着英国登陆部队的几只小舢板拖到战场，救护那些落在泥滩中的英国士兵。英国侵略者怎么也没有料到在大沽口受到本来认为不堪一击的中国炮台守军的沉重打击，深陷泥潭。不但没有显示出大不列颠海军的威风，而且还使自己国家的公使大人及参加联合军事行动的法国公使大人十分难堪。7月1日，曾几何时是那样得意的贺布也无能为力地向英国公使卜鲁斯表示：我所支配的军事力量，已经证明是不足以消除阻止你进入大沽口的那些障碍。那些障碍具有令人可怕的性质，任何进一步的军事行动都不能达到成功的结果。英国公使卜鲁斯和法国公使布尔布隆无可奈何地离开了天津，逃往上海。
本来在大沽口之战结束后，清政府还担心英、法侵略者骚扰沿海其他各省，再行兴兵报复，所以先命令直隶总督恒福派人与卜鲁斯交涉，以成抚局；后指示两江总督何桂清利用上海的中国商人对外商声言：若复用兵，去年所议各条，前功尽弃，岂不可惜。并想拉拢美国人、法国人与英国人说合。此后见敌人的舰队在得到上海中外商人捐献200万两白银作为军费后已自动撤离，清政府遂又想趁机废除《天津条约》，主张将所有的议和条款概作罢论。如果英国人自知悔悟，可以从《天津条约》和《南京条约》中，选择无妨大体的条款，通融办理。而且要在上海议定，不能再到北方来。倘若再有兵船驶入大沽口拦江沙，一定要严惩不贷。
此时，美国公使华若翰没有离去，见英、法侵略者已经战败而逃，便伪装得更加恭顺。6月29日他就在给清政府的一份照会中，请求由北塘进入北京，以完成换约使命。在这份照会上，华若翰还玩弄了一个小花招，为了表示美国对中国一贯友好，在大沽口之战发生前就准备由北塘进入北京了，竟然将日期填写为6月24日。而清政府在大沽口打败英国人和法国人以后，似乎是出了一口气，虽然也知道美国人曾帮助过英国军队，但是仍然将米面、猪肉、羊肉等食物送到美国船上去，有意识地表现出宽宏大量的态度，准许华若翰由北塘入京。
7月8日，华若翰与恒福在北塘会见，受到相当隆重的接待，并得知恒福已为他前往北京做好各项准备工作。在交涉中，双方讨论的主要是乘轿还是乘车进入北京的问题。这种小事所以会成为问题，主要责任要由在华的美国“中国通”们来负。因为在《南京条约》签订以前，外国人在中国不得乘轿，而在各城市中所见到的中国官员又都出入坐轿，所以“中国通”们便认定乘轿是地位崇高的一种象征。于是北上换约时，华若翰随船自备了绿色、蓝色呢轿各一顶。他坚决要求乘轿进京，目的是要避免受中国的轻视，被当成属国。清朝政府的官员们则拒绝了华若翰的要求，理由很简单，北塘是个偏僻的海口，雇不到他所需要的16名轿夫；而清朝文武官员到这里，也都得乘马。华若翰无奈遂也只好放弃乘轿进京的打算。临分手时，华若翰拿出一封信，请恒福转交给北京的俄罗斯馆。
7月16日，华若翰收到恒福的一封信，正式通知他：咸丰皇帝已降下谕旨，允许美国使节在19日以后随意选择任何日期前往京城，在那里等待钦差大臣，并和他们进行条约的互换仪式。清政府已指派盐运使衔清河道崇厚、副将衔候补参将张秉铎作为美国公使晋京护送人。20日华若翰及随员一行30人离开了北塘，乘大车到达北仓，然后乘船到通州，再坐大车前往北京为他们准备好的住所。28日华若翰到了北京，住在城外的一所衙门里。清政府在这所衙门所在的胡同口筑起街垒，撵走邻近的全部居民，岗哨里里外外地将使团围住。既不许与外国的任何人接触，又不许骑马外出，甚至外出购买食品也遭到禁止，而由清政府免费提供，也不许与在北京的俄国人通信、会面。在华若翰的抗议下，才获允步行外出。美国公使为何受到这样的待遇？因为清朝政府官员们对美国公使入京的真正动机有着种种猜测。特别是在大沽口之战中建功的僧格林沁对美国公使的行动深感不安。首先，在大沽口之战中，俘获过一名美国人，而美国人也曾声援、协助过英国人，有与英、法比党国谋之嫌。其次，美国公使尚未进京，就急于与设在北京的俄罗斯馆通信联系，存在着美、俄联合煽动挑起事端的可能。清政府同意华若翰进京换约，并不是对美国公使的要求一味迁就。
中美双方谈判的第一个问题就是美国公使华若翰如何觐见咸丰皇帝。由于桂良等钦差全权大臣认为在未觐见皇帝以前，美国公使只能暂时住在城外，所以这个问题就显得十分迫切了。但是在觐见的仪节问题上，双方发生很大的争执。华若翰坚决拒绝采用中国人拜见皇帝时所行的那种磕头礼，双方为此争吵不休，结果，桂良等人只好让步，表示华若翰可以不磕头，但是必须双膝下跪。华若翰仍然反对。经过一番讨价还价，桂良等人遂又不得不再次让步，答应华若翰屈一膝即可，可是仍被拒绝。华若翰说：“我仅对上帝和妇女下跪。”桂良急忙答道：“中国的皇帝跟上帝一样。”最后，华若翰表示他只能按照外国使节觐见美国总统时所采用的鞠躬的礼节。这使桂良等人根本没办法接受，于是双方僵持不下。为此，华若翰也只好放弃觐见咸丰皇帝的要求。但是，他却坚持要按照中英《天津条约》的规定，在北京换约。本来，中英《天津条约》尚未生效，美国想援例也是不可能的。可是咸丰皇帝却很体谅美国公使华若翰航海远来的辛劳特别准许将和约用宝，发交直隶总督恒福，在北塘海口换约。这样美国公使华若翰在北京度过半个多月像被禁闭一样的日子，8月12日，离开了中华帝国之都――北京，返回北塘。8月16日，他与直隶总督恒福在北塘换约。
8月24日，华若翰抵达上海。虽然英国、法国公使过去曾对华若翰很不理会，甚至还时常讥笑。但这次则不同，一连数日，他们都聚在一起密谈。本来，在北京交涉时，桂良曾经向华若翰特别声明：因为清政府不仅仅是向美国一个国家开放通商口岸，而与英国、法国尚未换约，为了保持一律，要等与英国、法国签订的条约生效后，一起实行新章。当时华若翰对此并未提出异议。可是到上海后，经过和英国、法国公使的密谈，华若翰马上改口，提出应照新章开市的要求，并立即开放潮州、台湾两地。此外，他还要求会晤何桂清。何桂清立即答应在昆山与他会见。这时，清政府对华若翰所提出的要求做出反应：完纳船钞一项可以立即实行；新开口岸之事，等到英国、法国换约后再办。
华若翰与何桂清会见后，即赴日本。10月17日他从日本回来后，便派翻译丁韪良拜会苏松太兵备道吴煦等人，提出三项要求：
一、将美国互换条约及先照新章征船只吨钞，开放潮州、台湾等口岸之事，通行沿海各口遵照。
二、照新章，即日定期征完船只吨钞。
三、于两个月之内，准开潮州、台湾两口。
吴煦起而驳斥。丁韪良则狡辩道：以前所说暂缓施行的是在上海议定的中美《通商章程善后条约》，而不是中美《天津条约》。双方为此发生激烈辩论。最后丁韪良表示：清朝政府只要答应这三件事，《天津条约》其余条款均不必提及。于是两江总督何桂清上奏咸丰皇帝，提出自己的主张：在潮州、台湾两地，各国私下早就开始了商业上的贸易活动，不如开放为好。咸丰皇帝认为美国请求开放潮州、台湾两口，表明它对清朝、对皇帝尚心存恭顺，实在难得，所以答应潮州、台湾开市，英国、法国也可以前往贸易。只是英、法两国还未换约，税则断不能任其牵混。
11月3日，何桂清在昆山与华若翰举行会晤，通知美国公使，中国答应美方提出的三项要求，其他缓办。华若翰一一首肯，再没提出什么异议。此后，清政府选择淡水为台湾开市的商埠。英国公使卜鲁斯和法国公使布尔布隆虽然对美国公使心怀不满，认为他在与清政府换约的问题上，不够严厉，没有以剑相对，更没有与他们保持行动上的一致。但是，对于美国人在中国享有的通商新权利却不肯放过，他们援引最惠国待遇，获得了同样的权利。