当晚联军加强了守卫，虽然蒙托邦认为除非对面的清军将领是个疯子，否则他不会下令让手下士兵在如此黑夜，走过数道堑壕和泥泞的道路前来夜袭联军刚刚占领的炮台，但私下里蒙托邦还是让手下士兵加强了戒备和守御。
    半夜时分，清军真的发动了一次试探性的夜袭，但被法军击退，蒙托邦将军的美梦被吵醒后，大声咒骂清军将领真是个疯子！好在清军见敌方有所准备，很快退了回去。
    下午休战结束后，蒙托邦准备继续进攻的，可格兰特建议休息一晚，最后法军统帅很不愉快的接受了这个建议。而联军医生们为一些挂花的被俘清兵治伤，但这些不幸的人在接受初步处置后，随即把绷带除去。
    在处理这些俘虏上，联军的将军们伤透了脑筋，最后他们决定把俘虏交给荣禄所部的清国盟军处理，后来联军得知这些俘虏都被他们的清国盟军残忍的砍掉了脑袋，然后悬挂在军粮城的城头！事后联军军医斯卡塔诺和医护人员全体抗议这种暴行，但于事无补，清国盟友声称他们是在执行本国的律法，仅此而已！
    第二天清晨六点，联军开始准备进攻主炮台。但是，当联军靠近的时候，主炮台上一片寂静。格兰特将军派巴夏礼打着白旗前去喊话，叫对方缴械投降。
    但只得到一位清国军官的一阵咒骂：“不过就3个炮台陷落罢了，还有2个固若金汤呢。我们将像前面炮台那样要坚决保卫这里！”
    格兰特和柯利诺协商攻打方案，可是，就在格兰特调动英军炮兵之时，法军等不及，竟没有进行炮火准备，就向沿河涌去，冲向炮台。
    对强攻的情形，德洛尔这样描述道：“法军迈开赛跑般步伐，向随时能发出弹片将他们击倒的炮台冲去。海军陆战队率先冲过第一道壕沟，强击步兵匍匐越过横跨壕沟的梯子，越过第二道壕沟，他们便冲到第三道、即最后一道壕沟。就在跨越之时，强击兵们从墙垛之间看到了海军陆战队的刺刀，原来他们已经从朝向白河的炮台入口冲了进去。他们试图放下吊桥，可是大门打不开。凭借战友递给的粗绳，他们飞速爬上炮台，只见墙后4000清兵跪着求饶。”
    其实，主炮台守兵未作任何抵抗，全都把枪扔在地上或架起来。他们集中在炮台一角，不出声地等着，有的坐在地上不动，有的像是在哀求。
    这便是柯利诺将军及海军陆战队所见的出人意料的一幕，英军上下瞠目结舌。接着，蒙托邦和格兰特两主帅进入炮台，并问清兵俘虏他们的首领在何处。俘虏们回答“不知道”。但三个无明显特征的清兵上前解释说，他们的都统，也就是直隶提督乐善，已在前一个炮台交战中阵亡，故部下丧失斗志，不能再战了。
    而守卫主炮台的将领在接到僧格林沁的将令后主动率领主力后撤，留下他们准备进行抵抗。但他们已经没有了斗志，对留下来守卫的军官命令拒不执行，最后他们选择了等待被俘虏。
    三人还说，三座炮台陷落，任何抗击都徒劳无益了，这是大家都知道的，新来的彭玉麟将军建议僧王后撤，于是昨晚他们派少数部队骚扰了一下联军之后，就主动后撤了。他们乞求放一条生路，以便能回家务农。
    格兰特松了口气，蒙托邦则涨红了脸，蒙托邦将军认为就是英国人的保守放走了敌人，而英国人则庆幸敌人后撤，联军不废吹灰之力就拿下了噩梦中的要塞。
    俘虏实际有四千余人，该怎么办呢？令战俘万分惊讶的是，他们被允许从容离开。杜潘上校曾指责这种宽大做法，认为是个“错误”，担心这些人回到僧格林沁军中，又将会在以后的交战中与他们遭遇。而布隆戴尔将军，在对华“远征”正式报告中，则肯定了这一做法。他指出：“出于人道而采取的这种措施，确实有一个弊端，即他们将被敌人再度利用，与我们作战。事实也的确如此。但是，因严重缺粮，对这些丧失抵抗能力的俘虏已无别的选择，要么放了他们，要么杀了他们。”
    最后，这些俘虏却没有获得自由，他们在荣禄的强烈要求下，被联军移交给了军粮城的清国盟军，然后荣禄下令杀掉当中的军官，普通士兵则被迫编入他的军队中，于是联军可喜的发现他们清国盟友的军队达到了九千多人。
    在炮台内，英兵发现一些大口径的大炮，上面刻有英文“moore-woolwich”（摩尔.伍尔维奇）字样。原来是去年英国海军败阵时丢下的，这些大炮后来被编入了英军炮兵使用。
    巴夏礼和罗亨利遵照英军主帅命令，举着白旗马上去到最后一座炮台谈判。法军三名军官：康普农少校、柯利诺将军副官昂德库和科尔斯，请求陪同前往。一到右岸，联军代表先遇见一位姓王的中国通译。这位年轻官员操一口流利的英语，曾在美国驻上海使团受训，后赴英美游历。1856年和谈时，他曾是协助威妥玛的中方译员之一。
    巴夏礼认识他，却粗暴而咄咄逼人地对待他，声称对方最好下令让最后一座炮台的清军投降，连同大炮及兵械库，统统投降，没有丝毫的条件开出，而是命令式的口吻。
    但这位年青官员丝毫不为所动，反复提出的都是需要联军保障士兵的生命，让士兵和平退出阵地后撤等等要求，啰嗦的会谈或密谈花去许多时间，约4小时之多。
    双方各执一词，巴夏礼坚持无条件投降，中方只希望让出阵地，而后毫无结果。虽经上午的惨败，但中方留守最后一座炮台的将领仍寸步不让。他很清楚，交出炮台，对于他意味着失去官位，甚至会冒死罪。
    而巴夏礼在向这位将领告辞时，显示了他的谈判才能。巴夏礼问这位参将衔的将领，是否全城百姓都已撤离大沽和塘沽镇。
    “没有，他们为何要那样？”这位将军有些忧心忡忡。
    “天哪！”巴夏礼也惊讶地说，“叫他们赶快逃命吧，一刻也不要耽误。炮火弹片将像暴风骤雨一样落到那个地方，谁也休想活着出去。我们不愿伤害无辜的居民，妇女儿童、老人或残疾人。您有义务敦促他们尽快逃离。我们只针对军队和官员，我们要消灭他们。”
    想不到几句话，竟然产生大效果。这位参将一听脸色大变，显得十分紧张。随后，他下定决心，对巴夏礼说道：“好吧，那请下马！我们就此好好商谈。”
    就这样，天黑时，南岸最后一座炮台和塘沽镇投降达成协议。条件是，全城百姓得到尊重，财产受到保护。这位参将还获准派人去收回清军战死者的尸体。这位参将的举动保存了大多数人的生命，可没能保住他自己的性命，在他见到荣禄后，这位参将义正言辞的大声斥骂荣禄是卖国者，最后被荣禄下令处死。
    对此巴夏礼怒不可遏，因为这位将军的生命也包含在协议里，是受到协议保护的，荣禄这样做是公然将他置于没有信用的地位上，向来看重信誉的英国人非常不满。最后在调解下，荣禄进行了公开道歉，但也仅此而已。
    军事行动刚刚结束，一场可怕的暴雨猛降战场，淹没平原。官兵们冒着倾盆大雨，艰难地向后撤，迈着沉重的步伐走在塘沽营地与新河营地之间8公里的泥泞路上。他们回到全都淹在水里的营地，根本不可能生火。士兵们整个白天什么也没有吃，只得嚼点饼干之类的……一个凄惨的夜晚等待着他们。英军炮兵费尽九牛二虎之力，也未能把深深陷在泥里的两门围攻重炮拉回基地，只好作罢，无可奈何地躺在大炮旁边过夜。
    一连数日，平原淹在水里，到处变成沼泽。仅差几个小时的工夫，反复无常的天气就会改变这个决定性的一天的进程。杜潘认为：“如果暴雨早来数小时，那我们的炮兵将难以动弹，夺取大沽炮台则不可能。”埃里松也指出：“那一天，要是早几小时遭遇大雨，将使远征中国一败涂地。”英法联军真走运！
    可格兰特和蒙托邦则不那么认为，他们失去了追击清军主力的时机，清军主动后撤就是有意放弃大沽口炮台，而接着的暴雨掩盖了他们的痕迹，他们会撤退到哪里？僧格林沁和彭玉麟会如何安排下面的行动？联军派出去的侦察队毫无所获，就连军粮城外剩下的两座清军大营也被放弃，清军没有了任何消息。
    对此荣禄也毫无办法，一连几天不论是恒福还是他在朝廷内的眼线都没有任何消息传来，没有僧格林沁上奏的消息，没有军机处的消息，荣禄也无从判断清军的动向。荣禄更加担心的是，消息断绝可能意味着京城里发生了什么大事，或者慈禧已经察觉并下定最后决心开始了大肃清？
    数天之后，荣禄得到了恒福的消息，他派人带来了一个很不好的消息，听完之后荣禄面色更加阴沉，这个消息很简单，就是京城戒严了……