10月17日，英国首席代表额尔金以清政府“不讲道义，不顾国际法”，将捕获的英法“侨民”十八人虐待致死为口实，照会清政府：“圆明园者，英法侨民所受痛心疾首惨刑而死之地也。（英国）誓必毁为平地，”野蛮地命英军于10月18、19两日，将北京西北郊的五园（即圆明园、畅春园、清漪园、静明园、静宜园）三山（万寿山、玉泉山、香山）等皇家园林焚为灰烬。圆明园陷入一片火海的时候，额尔金得意妄行地宣称：“此举将使中国与欧洲惕然震惊，其效远非万里之外之人所能想象者”。10月18日至19日，是又一个应该用黑色石碑加以标记的日子。
英军点燃圆明园
火烧圆明园之前英军到处张贴布告，宣布捣毁圆明园的命令。
10月18日这一天秋高气爽，万里无云，约翰米启尔将军率领英军第一师第60来复枪团和第15旁遮普团，连同骑兵旅共约3500人，向圆明园进发。米启尔把指挥所设在正大光明殿，并一一指定了应予捣毁的建筑物，包括圆明园（含长春园和绮春园）中所有的皇家宫殿、花园，以及今天颐和园万寿山上的宫殿和花园，甚至更远处玉泉山、香山上的佛塔。
约翰米启尔爵士允许士兵们把所有能搬得动的东西全部搬走，据为己有。在遭焚毁之前，圆明园又经历了一次新的更大规模的洗劫。英国人下手了，军官们有组织地掠取大而笨重的物件。后勤军需的搬运车全部被征用了，还向北京及附近的居民租用了很多大车。随后的几天里，北京通往通州的大路上，到处可见装载得满满当当的大车，浩浩荡荡，络绎不绝。邓恩上尉毫不讳言地说：“对圆明园和附近官员府邸的第二次抢劫，比第一次更有收获。”
成群结队的士兵们，分成小组，手持火把奔向圆明园各处纵火，圆明园内的建筑大多以雪松建成，极易点燃。
“一根又黑又长的巨大烟柱直插蓝天，表明行动已经开始。随着时间的推移，烟柱不断扩展、变厚，越来越浓，给北京城罩上一层黑云，仿佛一场暴风雨即将来临。当我们接近圆明园时，大火发出骇人的劈剥和呼啸声。
日光透过浓烟，给花草树木涂上了一层惨淡的色彩。暗红的火光映照在往来忙碌的士兵脸上，使他们活像一群魔鬼，正在为举世无双的珍宝的毁灭而欢呼雀跃。”
“一处处熊熊燃烧的大火和一堆堆的瓦砾拦住了我们的去路，大火已经殃及附近众多的农民房屋。我们走出圆明园的大宫门，兴奋中带着一丝感伤，回首望去，只见火苗跳跃着、飞舞着，像一道道飘动的垂花饰和花彩环，点燃并吞噬了一个个门扇。与此同时，一根巨大的黑色烟柱从大宫门倒塌下来的屋顶那里升上天空，给这幅火焰构成的生动画卷加上了一道边框，火舌呼啸着，劈剥作响，仿佛为周遭的毁灭而欢呼。”
“连续两个整天，浓烟形成的黑云一直飘浮在昔日繁华富丽之乡的上空。西北方向吹来的轻风，将这浓密的黑云刮到我们的营地上空，继而推进到整个北京城。尽管都城与圆明园相距甚远，但浓烟带来大量炽热的余烬，一浪接一浪地涌来，落在大街小巷，无声地述说和揭露皇家宫苑所遭受的毁灭与惩罚。在这两天里，营地和圆明园之间，日光被天空的浓云所笼罩，仿佛一场持久的日食一般。周围的地区也是一片昏暗。”
“夜色温柔，而圆明园里，屋顶接二连三地坍塌下来，压倒了燃烧中仍然挺立的墙壁，吐出大团大团的浓烟圆明园立刻呈现出一派混乱和劫后的荒凉，但宫中仍有大量可以抢走的东西，既然抢劫已经得到允许，大批无所事事的士兵把抢掠的范围进一步扩大到每一个隐蔽的角落碰巧旁遮普团就这样得到了一大笔金子，一个军官据为己有的金子竟然相当于九千磅之巨。”（据英国领事兼翻译郇和、英军中校吴士礼等目击者回忆）
姆吉牧师10月19日来到现场，他眼前浮现出另一番情景：两天以前，步履沉重、悲伤肃穆的送葬队伍，被害人质的棺材和棺材里躺着的人他的愤慨顿时完全改变了对象！他惊呼道：“你转过身来，看着刚才使你掩面不忍看的一片片废墟，心中充满了喜悦。你欢呼道：‘好啊，感谢上帝，我们终于让中国人明白他们到底犯了多大的罪。假如还有一座建筑要烧毁，你将是第一个擎起火把的人。
据有关材料记载，10月18日，英军烧毁安佑宫时，因他们来得突然，主事太监又反锁着安佑宫的大门，所以，当时有太监、宫女、工匠等共300人，被活活烧死在安佑宫。
孟托邦得知了英国人已经开始执行放火计划。他在信中谴责英国人的行径：“此时此刻，大火正在吞没那些精美的寺院，而我曾对它们神奇的建造工艺叹为观止。这是与一个文明国度毫不相称的复仇之举，因为它毁掉了数世纪以来一直备受景仰的艺术品。”
英国领事兼翻译郇和一开始还批评法国人的态度，因为法国人拒绝与他们一道焚烧圆明园：
“法国人拒绝合作，他们认为这是一种野蛮行径并加以谴责，但他们完全忘记了，主要的坏事还是他们干的，他们不仅偷盗毁坏了宫中所有的艺术品，而且还让他们的人放火烧掉了皇帝寝宫中最漂亮的厅堂。”
中国的目击者同样讲述了大火之下的悲惨景象。他们痛心疾首地看着大火不仅吞没了圆明园，还蔓延到海淀镇里的王公官员府郏
恭亲王率领一批中国官员，在北京附近的一处小山丘上目睹了这一幕。接到恒祺的第一份报告后，他已经得知圆明园遭到了全面破坏，他无法掩饰自己的悲痛和气愤，所有在场的人都痛哭流涕。
恭亲王就抢劫圆明园事件向英法两国特使提出的抗议，只起到了更加坚定额尔金决心的作用。额尔金并非不知道圆明园是皇上最心爱的住所。他心里盘算着大清朝廷对这座宫殿、园林和里面的珍宝到底有多么关心。这也是额尔金决心拿咸丰皇帝最心爱之物开刀，给他致命打击的原因。
报复清政府
额尔金下令烧毁圆明园，是为了报复清政府逮捕公使和虐待战俘。1860年9月，英国外交官巴夏礼和额尔金的私人秘书洛奇打着停战的白旗前往通县和清政府谈判，被载垣、僧格林沁逮捕。和此前被伏击活捉的一小队英法联军士兵一起押到北京，监禁了一个多月。监禁期间，这些人被百般拷打，肆意凌辱。39名囚犯中，有20人（有说18人）在监禁中死去，其中包括《伦敦泰晤士报》记者包尔比。
拘禁、虐杀英法外交官的行径，不仅在额尔金勋爵看来违反西方的国际法，也同样违反中国自古以来“两国交兵、不斩来使”的行为准则。
英军司令格兰特给法军司令孟托邦的信函中，更加明确地坦言：英法军队虽于10月初劫掠并部分地破坏了圆明园，但清政府一旦重新占据圆明园，“一月之内，即可恢复”，对清帝不可能发挥重大的打击作用；而彻底“焚毁此园，对于凶残之政府，可以使之受惩”。
巴夏礼的传记作者斯坦利莱恩－波尔这样概括赞同烧毁圆明园一派人的立场：“从艺术的角度看，这是毁灭文化的勾当；从成熟的政治角度看，这是一个政治家的大手笔。”
法国方面，瓦兰（杜潘上校）同样认为英国人的做法顺理成章。他也承认，“很多人谴责这场大火，视其为毁灭文化的野蛮行径”。但他要求人们在做出判断之前，首先要了解导致这一决定的各种原因。他赞同英国人放的这场大火，认为“毁灭圆明园是一次残酷的行动，但也是一次必不可少的行动，最终缔结和约，就应该归功于这次行动。我的看法是，英国人看得准，干得好”。罗伯特郇和赞成英国人把毁灭圆明园当作复仇的手段："下地狱’是人必须记取的严酷的道德定律。虽然我们对如此华美的建筑被毁灭而深感痛心，但同时我们又情不自禁地暗暗高兴，因为这一击打到了中国人的痛处，杀害我们可怜同胞的刽子手和幕后怂恿者，已经受到了我们的惩罚。”
战俘被害仅是焚园借口
历史学者王开玺教授最新考证认为：英军战俘被害，仅是英国人焚毁圆明园的借口。查阅中文史料，未见有关清政府在圆明园内虐待英法战俘的记载。此类记载仅见于英法等国人的回忆着述。
《咸丰朝筹办夷务始末》记载，僧格林沁拘禁巴夏礼等人是9月18日（九月初四日）。清刑部官员9月22日奏称：本部于9月18、19两日，共“收禁解到夷匪九名，内巴夏礼一名，收禁北监第三所”。由此可见，巴夏礼等人自被拘拿后，被径直送至清刑部，并未送至圆明园。后因英法索要巴夏礼等人甚急，并以清廷若不交还巴夏礼等，必将进攻北京城相威胁，武备院卿恒祺于9月22日亲至刑部监内，劝说巴夏礼致信额尔金，劝阻英法退兵。10月2日，清廷将巴夏礼、洛克等从刑部提出，“于德胜门内高庙暂住仍以礼相待”。10月5日，又将另外两名法国人“亦由刑部移禁该处”。10月8日下午，清政府“将巴夏礼送到德胜门外夷营”。从以上史料可以看出，最为清廷重视的巴夏礼、洛克等英法战俘，始终没有缚送至圆明园。其他英法战俘由巡防大臣“分交各州县看押”。
即使事实果如额尔金等所言，清政府的确在圆明园内虐待英法战俘致死，英法对清政府进行打击报复有其一定的“合理”性，那么，被焚毁的应仅仅是圆明园，而不应是五园三山等的广阔地区及古建筑群。
诚然，确有18人虐待致死之事。但清政府大臣与英法方面亦有相反的记载。清刑部曾上奏说：巴夏礼因“系夷酋要犯，伤令官人严加防范，并令提牢厅早晚饮食，均令其适意，不可稍加凌辱”。然而巴夏礼“桀骜不训，骄厚性成，辄敢在监与官人生气，不肯饮食”。在9月20日那天，巴夏礼“忽患腹痛之疾”，刑部官员“即赶紧伤传官医生，诊脉用药”。后来，清廷官员为其另置房间，“并加意开导，始食公长粥如常”。 10月4日，巴夏礼给额尔金的信中也说：“现在中国官员，以礼相待”。
法国首席代表葛罗称：英法战俘被“送至圆明园中，置一室内，无人援救，四日之后，死于饥寒，尸为鼠虫所啮”，亦不确实。10月8日，清廷已将巴夏礼等英法战俘送还。而此时的北京并不寒冷，即使四日之内，清官员未给英法战俘饮食，也不至于因寒冷而死。
为什么选择圆明园而非紫禁城
不管这18名战俘是如何死亡，终究死在中国的土地上，额尔金决意报复。一开始额尔金准备烧毁紫禁城，后来他经过几天深思熟虑，选择了圆明园为报复行动的目标。
额尔金决定烧毁圆明园，另有深意。圆明园当时并非仅是清帝的游乐行宫，而是清廷的另一政治统治中心。其宫廷区内，有大宫门、金水桥、二宫门（出入贤良门）、正大光明殿、勤政亲贤殿及各部院衙门和朝房等。清帝每年大约有三分之二的时间在此处理政务。道光三十年（1850年），军机大臣、大学士祁隽藻拟定的军机处章程九条规定：“军机册档二份，一存（清宫）方略馆，一存圆明园”。如军机章京在宫内值班，则由圆明园八旗值宿官兵“小心守护”。咸丰帝的圆明园寝殿内存放着“1858年额尔金爵士（与清政府）签订的条约和其他文书”，“堆积着去年颁布的上谕”。由此可见，圆明园是清帝的一个统治中枢，其重要性在某种意义上，甚至超过北京城内的清宫。焚毁圆明园，对于清帝的“骄据和情感两方面，准定是一个大打击”。
在额尔金看来，焚毁圆明园，是一个既可“赫然严厉”地打击清政府，又不至于因焚毁北京城内清宫而可能吓跑恭亲王奕等人，从而失去勒索、讹诈对象的做法，因此是“最无瑕疵的”选择。
另外，紫禁城是中国政府所在地（当时英法正与清政府方谈判《北京条约》）；而圆明园是皇家园林，为中国皇帝私有。额尔金想通过烧毁圆明园传递这样一个信息：应该为逮捕公使和虐待俘虏等暴行负责的是中国皇帝和他的走卒，而不是中国老百姓。报复行动的前几天，额尔金命令在北京全城张贴如下公告，宣示英法联军火烧圆明园的目的：“任何人—哪怕地位再高—犯下欺诈和暴行以后，都不能逃脱责任和惩罚；圆明园将于（1860年10月）18日被烧毁，作为对中国皇帝背信弃义的惩罚；只有清帝国政府应该对此负责，与暴行无关的百姓不必担心受到伤害。”
施加压力尽快签约
英国人焚毁圆明园最直接的原因是要迫使清政府尽快地接受他们提出的条件，签订和约，以便他们能够按原定的计划从北京撤出。英法联军从香港出发的时候，还是春天，他们的军官和士兵，身着春装，但是北京到了11月天气就冷了，天气寒冷对英法军队是很不利的，所以英法联军在出发的时候就定下了撤军的日期，在11月1号以前，要撤离北京。但是他们提出的条件非常苛刻，奕不敢接受，所以不敢跟英法接触，一直到了10月15号还没有动静。额尔金认为焚毁圆明园可以对清统治者产生震慑作用。事实证明他的判断是正确的，受此打击，奕完全接受了英法提出的一切条件。在10月24日，25日，分别和英国公使额尔金，法国公使葛罗，交换了《天津条约》的批准书，并且订立了中英、中法《北京条约》。
英军劫掠并焚毁圆明园，不但给中国造成了无法估量的物质与精神损失，而且开了野蛮报复的先例。1900年义和团运动后，西方列强中有人提出，彻底焚毁清帝祖先的陵寝，这不能说与英军焚毁圆明园一事无关；德国等列强强迫清廷为克林德被杀而建立“铭志之碑”，碑上以拉丁文、德文、汉文书写“大清国大皇帝惋惜凶事之旨”一事，恐亦不能说与额尔金要清廷在天津建碑铭志清政府“凶杀”英法“侨民”的要求无关。
对于咸丰皇帝来说，圆明园被焚毁是他个人的屈辱，他生于斯、长于斯，一直把它看成是和紫禁城一样的圣地。当他听到圆明园被焚毁的噩耗之后，当场口吐鲜血，旧病复发，不到一年就死于热河。圆明园的劫难远没结束，英法联军火烧圆明园以后的一百余年，圆明园的劫难不断，有兵焚，有偷窃；有外人劫掠，也有国人破坏；圆明园经历了一次次的洗劫，直至满目疮痍。
