Năm 1859, Pháp chiếm Gia Định. Năm 1860, Pháp dồn lực lượng vào cuộc chiến với Trung Hoa. Nhà Nguyễn không tận dụng được thời cơ giải phóng Gia Định mà án binh bất động. 1861, Pháp chiếm Định Tường. Nhà Nguyễn chủ trương nghị hoà. Cuối năm 1861 đầu 1862, Pháp đánh Biên Hoà. Bà Rịa, Vĩnh Long..., quan quân nhà Nguyễn tháo chạy. Hiệp ước Nhâm Tuất (5/6/1862) được ký, theo đó nhà Nguyễn nhượng 3 tỉnh miền Đông (Biên Hòa, Gia Định, Định Tường) và đảo Côn Lôn cho Pháp, cùng với những nhượng bộ khác rất nặng nề như: mở cửa biển Đà Nẵng, Ba Lạt, Quảng Yên cho tư bản Pháp tự do buôn bán, bồi thường cho Pháp 4 triệu france...
Năm 1867, chỉ trong vòng vài ngày, Pháp chiếm 3 tỉnh miền Tây (Vĩnh Long, An Giang, Hà Tiên) mà không gặp phải sự kháng cự đáng kể nào.
Năm 1873, Pháp đánh Hà Nội. Nhà Nguyễn không có phản ứng nên Pháp nhân cơ hội chiếm luôn các tỉnh lân cận như Hưng Yên, Nam Định, Ninh Bình... Quân và dân địa phương chiến đấu nhưng triều đình Huế không ủng hộ, trái lại còn ra lệnh bắt họ rút lui (điển hình là trường hợp Hoàng Tá Viêm). Năm 1874, hiệp ước Giáp Tuất được ký kết, theo đó nhà Nguyễn nhượng Pháp thêm 3 tỉnh miền Tây, mở cửa sông Hồng, cửa Thị Nại, Hải Phòng, Hà Nội cho Pháp buôn bán và đặt lãnh sự, truy bắt và giải nộp cho Pháp những người nổi loạn ở Nam Kỳ trốn ra phía Bắc. Hiệp ước 1874 đánh dấu bước mới trong quá trình đầu hàng của triều Nguyễn.
Năm 1883, Pháp đánh kinh thành Huế. Nhà Nguyễn ký điều ước Harmand thừa nhận quyền "bảo hộ" của Pháp ở nước ta. Năm 1884, Hiệp ước Patenôtre ký ngày gồm 19 điều khoản, xác định rõ thêm vai trò “bảo hộ” của nước Pháp đối với Việt Nam. Nước ta bị chia cắt làm ba: Nam Kỳ thuộc địa, Bắc Kỳ “bảo hộ” (thực chất do các công sứ Pháp trực trị) và Trung Kỳ của Nam triều do khâm sứ Pháp điều khiển. Hiệp ước Patenôtre hoàn toàn biến nước ta thành thuộc địa của Pháp. Nói cách khác, đến đây triều đình nhà Nguyễn đã đầu hàng hoàn toàn thực dân Pháp xâm lược.