“中国人和以勇气镇定著称的鞑靼人在战斗的最后阶段表现得尤为出色……他们中没有一个后退，全都以身殉职”——保尔·瓦兰：《征华记》
1860年8月21日，天津大沽失陷后，僧格林沁统率蒙古马队七千、步兵万余名，从天津撤防退至通州(今北京通县)八里桥一带，准备与英、法联军进行“野战”。8月24日(七月初八日)，英、法联军占领天津城。
8月31日(七月十五日)，咸丰帝急派大学士桂良为钦差大臣到达天津，会同直隶总督恒福向英、法侵略者谈判乞和。9月7日(七月二十二日)，当谈判破裂后，联军决计进犯北京。咸丰帝朱谕军机大臣和王大臣绵愉、载垣、端华、肃顺等人，表示与英法“决战”，并提出了决战时机“宜早不宜迟，趁秋冬之令，用我所长，制彼所短”(《筹办夷务始末(咸丰朝)》卷60，第2233页)。
同时，谕令“所有通州一带防剿事机”，统归僧格林沁、瑞麟“严密布置”，“厚集兵力，以资攻剿”。次日再次下达朱谕：“一面发报，一面知照僧格林沁督兵开仗”(同上，第2238页)。
僧格林沁便在通州一带加紧部署防务。他表示“自当奋力截击”(《僧格林沁瑞麟奏报洋人北来预筹迎剿办法折》)，严阵以待，准备迎击敌军的进攻。
当时，僧格林沁在通州一带的军事部署是：他把督师军营设在通州与张家湾之间的郭家坟，由他统率马、步兵17000人，驻扎在张家湾至八里桥一线，扼守通州至京师广渠门(今建国门)的大道，战略目的是保卫京师。
其兵力的部署，防守通州有4000人，张家湾驻兵1000人;命副都统格绷额督带蒙古马队3000人，驻守在张家湾的东面和南面，准备迎击来自北塘和天津的进犯之敌;又命副都统伊勒东阿督带蒙古马队4000人防守八里桥;另有1000名察哈尔蒙古马队由总管那马善统带，防守马驹桥东南之采育，以防敌军从马头西进，绕道进犯京师;署直隶提督成保率绿营兵4000人防守通州。
总计：僧格林沁统率清军约达近3万人，其中蒙古马队共近1万人。此外，还有副都统胜保率京营5000人驻守齐化门(即朝阳门)以东至定福庄一带，作为声援僧格林沁和护卫京师的后备部队。
僧格林沁为了加强通州一带的防务力量，除原调绥远、归化二城(今内蒙古呼和浩特)操演兵1000名外，“还派兵五百名，遴委得力将弁管带，配齐军火器械，于七月十九日，兼程驰往通州，听候调遣”(《筹办夷务始末(咸丰朝)》卷60，第2254页)。
与此同时，僧格林沁奏谕又从卓索图、昭乌达、哲里木三盟中每盟各续调1000至2000名蒙古骑兵(《清文宗实录》卷325，第8～9页)，调往京师附近驻扎。
9月18日(八月初四日)，英、法联军先头部队自天津北犯，是日中午，自河西务逼近张家湾附近，并向张家湾的清军驻地发炮攻击。
僧格林沁所部守军早已严阵以待，并遵前旨：“倘该夷一过张家湾寸步，即督兵迎击，痛加剿戮”。杀伤敌军众多，但如僧格林沁奏报说：“至该夷于午刻马步各队进前扑犯，经我兵枪炮齐施，毙贼无数。正分拨马队抄击，该夷火箭数百支齐发，马匹惊骇回奔，冲动步队，以致不能成列，纷纷后退”(《钦差大臣僧格林沁等奏英军来扑迎击失利退守八里桥折》，咸丰十年八月初四日，见《第二次鸦片战争》五，第84页)。
在清军失利的形势下，僧格林沁立即率部退\"入八里桥，以扼赴京道路\"，随后，英、法联军一举占领了张家湾和通州城。
僧格林沁所部满、蒙马队和绿营兵退守八里桥后，他和瑞麟商定，全军分设南、东、西三路截击敌军。其中，将近1万名满、蒙马队军部署在八里桥一带防守。八里桥东距通州八里，西距京城三十里，是由通州入北京城的咽喉要地。清军利用八里桥周围的灌木丛林，在这里构筑了土垒和战壕，准备和敌军在此决一死战。当时，僧格林沁在奏折中曾向朝廷立下誓言：“奴才等现在督带官兵退八里桥以扼赴京道路。奴才等赶紧再振军心，倘该夷由通(州)上犯，奴才等惟有与之以死相拼”(《钦差大臣僧格林沁等奏英军来扑迎击失利退守八里桥折》，咸丰十年八月初四日，见《第二次鸦片战争》五，第84页)。
9月21日(八月初七日)凌晨4时，清军由通州和张家湾、郭家坟一带向八里桥推进。上午七时许，英法联军分东、西、南三路对八里桥守军发起攻击。僧格林沁命令蒙古骑兵冲杀，他们用长矛、马刀和弓箭等落后武器，齐声呼喊杀敌。一部分骑兵一度冲到敌军指挥部附近，距敌人四五十米远的地方，短兵相接，英勇杀敌，激战一时许，毙伤敌军千余人。
随后，由于南路法军第二旅将大炮炮弹倾泻在八里桥上，清军遭到重大伤亡。但守军与法军第二旅在桥边进行肉搏战。僧格林沁亲临前线，指挥蒙古马队穿插于敌人的南路与西路之间，试图分