圆明园第一次遭到焚烧是在1860年10月7日，第二次是在10月18日。
9月21日八里桥一役之后，因粮草军备不足，英法联军被迫休整了十余天。待补充军备之后，联军于10月3日开始向北京进发。10月6日晚上七点左右，联军来到了圆明园，在一座被树林环绕的喇嘛庙内宿营。当晚，英国统帅格兰特下令燃起篝火，让大火熊熊燃烧了一整晚，并在7日黎明时分在其扎营地附近高高的土堆上发射了21发炮弹，目的是让英军的骑兵和法军获知他们的位置。
7日一大早，格兰特让沃思利上校带着印度骑兵护卫队前往圆明园探路。中午12点至1点间，英国使臣额尔金和格兰特带着国王龙骑兵侍卫及印度骑兵前往圆明园。法国统帅蒙托邦也在2个法军步兵军团的护卫下进入圆明园。
首先闯入圆明园的是法国侵略军，他们见物就抢，每个法国士兵口袋里装进的珍品，都价值三四万法郎。他们空手而进，满载而归。在法国军营里，堆积着珍奇的钟表、五光十色的绫罗绸缎，以及珍贵的艺术品，价值达3000万法郎。英国侵略军虽然来迟了一步，但金银财宝也装满口袋。凡是能拿走的东西，统统掠走，拿不动的，就用大车或牲口搬运。实在运不走的，就全部破坏、毁掉。
10月7日下午，圆明园内个别建筑物开始燃烧起来。次日，英法联军在圆明园附近建筑内发现了之前被囚人质的物品，基于愤怒，遂将此建筑焚烧，同时也引燃了圆明园内的局部建筑。
抢劫一共持续了两天，两天后，英法联军奉命离开圆明园，向城内开进。10月11日，英军又派出1200名骑兵和一个步兵团，再次洗劫了圆明园，及至他们离开时，每个士兵的口袋里都装满了珍宝。而这时的圆明园，经过接连不断的抢劫、破坏，已经是一片残破荒凉的景象。
为了掩盖自己的罪行，也为了给中国皇帝以公开侮辱，英国全权代表额尔金下令纵火焚烧圆明园。10月18日，英军第一师3500名土兵冲入圆明园点燃了大火。安佑宫中近300名太监、宫女、工匠全部葬身火海。次日，英军又放火焚烧了附近的清漪园、静明园、静宜园、畅春园。大火整整燃烧了三天，烟雾笼罩了整个北京城。
火烧圆明园在狭义上指焚烧圆明园，广义概念焚烧范围不仅只是圆明园一处，而是京西的皇家三山五园等，其焚毁的范围及程度远远比圆明园大得多。
咸丰十年（1860年）英法联军攻占北京后，占据圆明园。中国守军寡不敌众，圆明园总管大臣文丰投福海自尽，住在园内的常嫔受惊身亡。英国军队首领额尔金在英国首相帕麦斯顿的支持下，下令烧毁圆明园。3500名英军冲入圆明园，纵火焚烧圆明园，大火三日不灭，圆明园及附近的清漪园、静明园、静宜园、畅春园及海淀镇均被烧成一片废墟，安佑宫中，近300名太监、宫女、工匠葬身火海。使这座世界名园化为一片废墟。 大火连烧3天3夜，成为世界文明史上罕见的暴行。
占领1860年10月6日，英法联军绕经北京城东北郊直扑圆明园，当时，僧格林沁、瑞麟残部在城北一带稍事抵抗，即行逃散。法军先行，于当天下午经海淀，傍晚即闯至圆明园大宫门。此时，在出入贤良门内，有二十余名圆明园技勇太监同敌人接仗。“遇难不恐，奋力直前”，但终因寡不敌众，圆明园技勇“八品首领”任亮等人以身殉职。至晚7时，法侵略军攻占了圆明园。管园大臣文丰投福海而死。
10月7日，英法侵华头目闯进圆明园后，立即“协派英法委员各三人合议分派园内之珍物。”法军司令孟托邦当天即函告法外务大臣：“予命法国委员注意，先取在艺术及考古上最有价值之物品。予行将以法国极罕见之物由阁下以奉献皇帝陛下（拿破仑三世），而藏之于法国博物院。”英国司令格兰特也立刻“派军官竭力收集应属于英国人之物件。”法英侵略军入园的第二天就不再能抵抗物品的诱惑力，军官和士兵们都成群打伙冲上前去抢劫园中的金银财宝和文化艺术珍品。
掠夺紧接着，破坏开始了。48小时里，圆明园成了一场“有组织劫掠”的目标。士兵们砸碎花瓶和镜子，撕下画幅和卷轴，他们破开仓库抢夺丝绸，并用这些珍贵的织品包扎马匹；他们裹上皇后的凤袍，口袋里装满红宝石、蓝宝石、珍珠和水晶。鲁西记载道：“两天内，我拿到了价值3000万法郎的丝绸、珠宝、瓷器、铜器和雕塑” ，这是一场令人错愕而迷幻的狂欢，“就像是吸食大麻者的幻觉”。
据参与的目击过劫掠现场的英法军官、牧师、记者描述：军官和士兵，英国人和法国人，为了攫取财宝，从四面八方涌进圆明园，纵情肆意，予取予夺，手忙脚乱，纷纭万状。他们为了抢夺财宝，互相殴打，甚至发生过械斗。
因为园内珍宝太多，他们一时不知该拿何物为好，有的搬走景泰兰瓷瓶，有的贪恋绣花长袍，有的挑选高级皮大衣，有的去拿镶嵌珠玉的挂钟。有的背负大口袋，装满了各色各样的珍宝。有的往外衣宽大的口袋里装进金条和金叶；有的半身缠着织锦绸缎；有的帽子里放满了红蓝宝石、珍珠和水晶石；有的脖子上挂着翡翠项圈。有一处厢房里有堆积如山的高级绸缎，据说足够北京居民半数之用，都被士兵们用大车运走。
一个英国军官从一座有500尊神像的庙里掠得一个金佛像，可值1200英镑。一个法国军官抢劫了价值60万法郎的财物。法军总司令孟托邦的儿子掠得的财宝可值30万法郎，装满了好几辆马车。一个名叫赫利思的英军二等带兵官，一次即从园内窃得二座金佛塔（均为三层，一座高7英尺，一座高6.4英尺）及其他大量珍宝，找了7名壮夫替他搬运回军营。该人因在圆明园劫掠致富，享用终身，得了个“中国詹姆”的绰号。
侵略者除了大肆抢掠之外，被他们糟踏了的东西更不计其数。有几间房子充满绸缎服装，衣服被从箱子拖出来扔了一地，人走进屋里，衣物几乎可遮没膝盖。工兵们带着大斧，把家具统统砸碎，取下上边的宝石。一些人打碎大镜子，另一些人凶狠地向大烛台开枪射击，以此取乐。大部分法国士兵手抡木棍，将不能带走的东西全部捣碎。当10月9日，法国军队暂时撤离圆明园时，这处秀丽园林，已被毁坏得满目狼疮。
焚毁最后，在10月18日，英军指挥官、八世额尔金伯爵詹姆斯·卜鲁斯（James Bruce，他是恶名昭著的古希腊石雕收集者七世额尔金伯爵之子）下令，将圆明园付之一炬。在其后的两天时间里，士兵们被分派到各个宫殿、宝塔和其他建筑中放火。尤为惨重的损失是帝国的图书及档案馆（指文源阁——译者注），约一万零五百卷图书档案，包括有关中国历史、科技、哲学及艺术最为稀世及精美的著作，都在额尔金的大火中灰飞湮灭。
由于不少楼阁由易燃的松木构筑，卷着松香的浓烟一连数日弥漫于北京北郊的天空。“再也没有一双眼睛能够见证另一个时代的艺术天赋和品位了”，英军随军牧师罗伯特·麦吉（Robert McGhee）这样写道，语气中毫无愧疚，“一个也不留，一栋房屋也不剩，让这里再无宫殿的痕迹吧。现在，咱们回北京去，大功已告成。”
