讷尔经额将炮台由两座增加到四座（一座旧炮台废弃不用），同时督造了一批重炮。第一年造了二十门铜炮，最小的五千斤，最大的七千斤，还觉得分量不够，第二年又造八门万斤铜炮，在当时中国所能铸造的火炮中，这些重炮都属于顶尖产品。除此之外，讷尔经额还陆续从直隶京师调来其他大小铜铁炮，使大沽口的火炮总数达到了三百多门。

伴随着炮台的重建，大沽炮台的驻军也得到空前增强。在鸦片战争期间，尤其是吴淞失陷后，道光向天津的海防重地大举调兵，驻守大沽炮台的兵力从原来的两百人巨增到三千人，这还不包括后防应援部队。战后当然不可能驻扎这么多人，但也常年保持在一千六百人的驻军规模。

鸦片战争前，大沽并非海防重镇，但是经过这次大规模建设，它已上升为北方最强大的海防基地，可以与广州的虎门炮台相提并论了。

尽管大沽海防得到增强，但面对英法联军的威慑，包括皇帝在内，朝中仍然没有人敢拍着胸脯担保其固若金汤。

在没即位或刚刚登基时，咸丰多多少少也是个愤青，这从他对待穆彰阿、耆英以及林则徐的不同态度上就可见一斑，然而在经历过这么多的挫折之后，他已经变得务实和清醒了许多。

如同广州的叶名琛一样，咸丰也知道在内患已如此严重的情况下，不能轻易冒跟外国开战的风险，而且他还必须考虑到，自太平军占领南京后，运河漕运已被截断，江浙两省的漕粮都只能转为海运，即从上海出发，经大沽运入京津。一旦大沽陷落，京津将连粮食都无法保障。

咸丰如今的首选只能是“柔远之方，羁縻之计”，说得直白一些，就是怎么把洋人给哄住，能不打他是决不想打的，至少不能由己方第一个出手。

获知英法联军兵发大沽口，咸丰急忙派户部侍郎崇绮、内阁学士兼礼部侍郎乌尔棍泰驰赴天津，协同直隶总督谭廷襄与各国进行谈判。

英国听说来的是部省级官员，便以谈判代表非相臣，不足当全权之任为由，概辞不见。法国看英国的脸色行事，英国不谈，也不愿谈。只有美俄本来是捡便宜来的，抱着能捡多少是多少的心态，还肯与中方往来。

实际上英法自发动战争以来，所遵循的一直是英国首相巴麦尊的指示，即“不但要让中国人看到棍棒，还得使他们体会到棍棒打在肩上的那种感觉”。攻陷广州更使英法从中尝到了甜头，这两伙人如今早就不是与你商谈的口气了，是你给得给，不给也得给！

英法随时可能攻占大沽，咸丰对此并不是没有防备，他一边派官员赴津谈判，一边也调去了援军。天津守军由此增至九千人，直接参与大沽口炮台防守的则接近两千人，与此同时，咸丰还授命谭廷襄严加防范。

谭廷襄能做到直隶总督，无疑是文臣中的佼佼者，但他的缺点也和前任讷尔经额类似，没有打过仗，缺乏必要的军事经验，对什么时候可以开炮心里都没有数，还得请示咸丰。

谭廷襄起初以为既有如此多的兵勇和重炮，大沽还怕守不住吗？咸丰为此专门发出警告，要他不得逞强先启兵端，只有英法联军先开了火，这边才可以进行还击，总之，“衅端勿自我开”。

常言说得好，先发制人，后发制于人。咸丰君臣不是不懂这个道理，但从大沽口的独特地形来看，他们确有进行自卫反击的条件。

大沽的内河是海河（又称沽河），在其出海口有一道拦江沙，系上游泥沙淤积而成，为所有船只进入海河的必经之地。不涨潮时，拦江沙水面深度不足一米，涨潮时虽近三米，但涨潮的时间很短，一会儿就过去了。

联军的大型舰艇无法通过拦江沙，非得用小舢板才能进入大沽口，而在海河之上，用重炮打击小舢板，这肯定是没有多大问题的，而且时间上也完全来得及。

1858年5月20日，英法联军发出最后通牒，限中国军队两个小时内交出大沽炮台。

大沽乃平津门户，怎么可能说交就交？两个小时后，在要求未能得到满足的情况下，早已准备就绪的英法联军正式向大沽发起进攻，此役共投入二十六艘舰艇，参加登陆战的英法官兵总计有一千一百七十八人。