1840年6月，英国远征军到达广东的珠江口，战争一触即发。按照英国外相巴麦尊的指示，英军“有效的打击应当打到接近首都的地方”。因此，英军用少数部队封锁珠江口后，主力于7月攻陷浙江定海，继续北上。同年8月抵达天津海口，清政府万分震惊。英军递交了巴麦尊的照会，清政府直隶总督琦善立即上呈道光帝。该照会有五分之三的篇幅是对林则徐禁烟运动的指控，其余则要求清政府割让土地，赔偿军费和烟价等。道光误认为英军是冲着林则徐前来诉冤的，于是罢免林则徐，改命琦善为钦差大臣南下。而英军鉴于北方海口将封冻，也于同年9月中旬回到广东。

1840年12月，中英开始谈判。琦善以英方所提出割让香港等条款超越其职权，不敢擅作主张。1841年1月，英军攻占了沙角、大角炮台。琦善感到异常惊恐，才答应英军的要求，代为禀告道光帝。道光帝得知琦善在广州的所为及沙角、大角炮台失陷的消息后，大为震怒，决定派奕山、杨芳赴广东作战。

英国驻华商务总监督义律却在1月20日单方面公布《穿鼻草约》，主要内容包括：割让香港岛、赔偿烟价六百万银元、恢复广州通商等。条约未经皇帝批准，琦善也没有盖用关防印，因此不具效力，但义律据此无效条约，于1月26日登陆及强占香港岛。英国外相巴麦尊对义律的这种行为极表不满，并从根本上否认条约的存在。

2月23日，义律率兵船进攻虎门炮台，虽然广东水师提督关天培率部英勇抵抗，但在英军猛攻下，炮台最终失陷，关天培牺牲，史称“虎门之战”。“虎门之战”后，英军选择广州作为其下一步的攻击目标。道光皇帝此时坚决抵抗，他罢免了琦善，任命杨芳和奕山为主帅，并调集湖南、江西等七省军队到广州参战。中英双方一直作战于广州一带。杨芳和奕山无法战胜，在广州内河、广州城等战斗中，清军一败再败。广州战败后，清军主帅奕山派广州知府余保纯前往英国商馆求和。英国的全权代表义律提出以下停战条件：一，奕山、杨芳须在六天内率兵出城，到广州城外二百里驻扎；二，中国赔偿英国军费六百万银元，限在七天交清；三，中国赔偿英国商馆被焚烧抢劫，和林则徐烧船的损失；四，清政府如期付款后，英军可退出虎门口外。5月27日，双方达成“停战协议”。到5月31日，奕山提前付清了六百万银元赔偿费。从6月1日起的一周内，英国陆海军从广州撤出，集结于香港。广州的战局就以这样的城下之盟告终。

广州战局结束后，1841年8月，英军再度进攻厦门，东南沿海的福建、江苏、浙江地区成为英军进攻的重点。道光皇帝下令坚决抵抗，他任命的主师颜伯焘和裕谦也是积极抵抗派。他们在各自的防区内，修建坚固的防御工事，但都抵挡不了坚船利炮的新式西方军备。随后，定海、镇海、宁波、乍浦、吴淞、上海、镇江也相继失陷。1842年8月初，英军兵临南京城下。8月29日，清政府代表耆英、伊里布、牛鉴，被迫与英国全权代表璞鼎查签署《南京条约》，第一次鸦片战争宣告结束。1843年10月8日，中国又与英国签署了《虎门条约》。1844年7月3日，中国与美国签署了《望厦条约》。同年10月24日，中法缔结《黄埔条约》。这些都是中国历史上第一批不平等条约。