八國聯軍占領北京以後大肆屠殺，被捕的義和團威武不屈，視死如歸。
八國聯軍經常強指人說是義和團，不由分說加以殺害。侵略軍把西四北太平倉胡同的莊親王府放火燒光，當場燒死1800人。德國侵略軍奉命"在作戰中，只要碰著中國人，無論男、女、老、幼，壹概格殺勿論。"法國軍隊路遇壹隊中國人，竟用機槍把人群逼進壹條死胡同連續掃射15分鐘，不留壹人。日軍抓捕中國人，施以各種酷刑，試驗壹顆子彈能穿幾個人，或者故意向身體亂射，讓人身中數彈才痛苦地死去。殺人時，八國聯軍全副武裝"監斬"，人各個角度照相，企圖恐嚇中國人民，如今成為八國聯軍罪行的鐵證。
據記載說："城破之日，洋人殺人無算。""但聞槍炮轟擊聲，婦幼呼救聲，街上屍體枕籍。"英國人記載說："北京成了真正的墳場，到處都是死人，無人掩埋他們，任憑野狗去啃食躺著的屍體"。
八國聯軍侮辱婦女，任意蹂躪，據記載："聯軍嘗將其所獲婦女，不分良曲老少，僅驅諸裱褙胡同，使列屋而居，作為官妓。其胡同西頭，當經設法堵塞，以防逃逸。惟留東頭為出入之路，使人監管，任聯軍人等入內遊玩，隨意奸宿。"大學士倭仁的妻子已經九十歲，被侵略軍百般侮辱而死。許多人不甘侮辱，含冤自盡。國子監督酒王懿榮居住的錫拉胡同11號，憤怒地說："豈能被所辱？"全家投井自盡。同治皇後的父親、戶部尚書崇綺的妻子女兒被拘押到天壇，遭到八國聯軍數十人輪奸，歸來後全家自盡。崇綺服毒自殺。
8月28日，八國聯軍在皇宮閱兵，各國軍隊在天安門廣場金水橋前集結列隊通過天安門、端門，穿過皇宮，出神武門。依次有俄軍、日軍、英軍、美軍、法軍、德軍、意軍、奧軍等3170人，俄國軍樂隊吹奏各國國歌、樂曲。這是對中國的嚴重的侮辱，對中國主權的踐踏。閱兵之後，各國軍官重新回到皇宮，以參觀為名公然瘋狂搶劫，壹個英國侵略者事後回憶說："壹大群聯軍軍官見到這些東西伸手就拿，把他們想要的東西裝入口袋"。
北京被占領以後，八國聯軍統帥、德軍元帥瓦德西特許士兵公開搶劫三天，以後各國軍隊又搶劫多日。中國的珍貴文物遭到了空前的浩劫。皇宮和頤和園裏珍藏多年的寶物被搶掠。俄軍最高指揮官阿列科謝也夫將軍等人把慈禧寢宮用黃金和寶石精制的數十件珍寶"洗劫壹空"。英、法士兵把各類珍寶搶光以後，以搬取大件之物，用大衣包、布袋裝，運回駐地。僅嵩祝寺壹處，丟失鍍金銅佛3000余尊，錦繡制品1400件，銅器4300件。就連太和殿前存水的銅缸上面的鍍金，也被侵略軍刺刀刮去，至今刮痕斑斑。法國天主教主教樊國梁從壹個官員家裏搶走價值100萬兩白銀的財物，法國侵略軍統帥佛爾雷壹個人搶劫的珍貴財物就有四十箱。法軍搶劫禮王府白銀200萬兩。東四壹帶的商店被搶掠壹空，著名的"四大恒"金號全部被搶。地安門以東、東安門以北，房屋被焚毀十分之七八，前門以北東四以南，幾乎全部被毀。
當時壹位目擊者寫道："各國洋兵，俱以捕孥義和團，搜查槍械為名，在各街巷挨戶踹門而入，臥房密室，無處不至，翻箱倒櫃，無處不搜。凡銀錢鐘表細軟值錢之物，劫擄壹空，稍有攔阻，即被殘害。"壹個英國人說："凡是士兵所需要的，都是壹派出壹隊壹隊的士兵去搶劫中國人的財產而得來的。如果士兵需要壹些東西，而中國人稍壹遲疑的話，就免不了送命。" 八國聯軍搶走北京各衙署存款約6000萬兩白銀，其中日軍劫掠戶部（今公安部院內）庫存白銀2914856兩，並立即放火燒房，掩蓋罪證。鼓樓的更鼓，被日軍用刺刀刺破。
古觀象臺的天文儀器，在世界天文史上有重要地位。法國侵略軍和德國侵略軍爭搶這批儀器，瓦德西說："這些天文儀器有極高的藝術價值，他們的造型和各臺儀器的龍形裝飾都極為完美。"12月2日，法軍搶去件，德軍搶走天體儀、紀限儀、地平經儀、璣衡撫辰儀、渾儀，運到德國柏林。直到1921年才歸還中國。
《永樂大典》是明永樂年間（1403--1408）2100位學者編纂而成的，***22870卷。1860年第二次鴉片戰爭時被英法聯軍劫掠破壞，後來收藏在南池子大街的皇史宬裏，1900年被八國聯軍大肆損毀丟棄，甚至用於修建工事之用，迄今只剩200余冊。《四庫全書》是清乾隆時（1772--1782）360位學者編纂而成的，收集了3461種古籍，***79309卷，全書***7套，1860年英法聯軍侵略時毀壞壹套，1900年又被八國聯軍毀掉數萬冊。翰林院（今公安部院內）收藏了許多寶貴書籍，八國聯軍把藏書搶掠糟蹋壹空。直到現在，倫敦、巴黎的博物館裏還有《永樂大典》許多當年被搶掠去的圖書。
八國聯軍占領北京以後，繼續進攻了保定、易縣、永清、張家口、山海關、娘子關等地，沙皇俄國出動17萬軍隊侵占了東北，八國聯軍在各地燒殺搶掠，把城市鄉村變成壹片廢墟.
宮女太監都死光了，慈禧臨走前還吩咐太監李蓮英把光緒的寵妃——珍妃投入井中。