7月1日至3日，曹福田、马玉昆各率义和团和清军连续进攻火车站。他们由陈家沟、贾家坡、十字桥、娘娘庙等处分路进军，与敌人展开剧烈鏖战。7月2日傍晚，义和团和清军联合猛攻，击毙侵略军百余人。车站的侵略军力不能支，仓惶逃往紫竹林租界，义和团和清军攻占了车站。侵略军为了保住这个交通要道，组织强大的兵力进行反扑，逼得曹福田不得不率众退出车站。此后10余日，义和团和清军不断向老龙头火车站发动进攻，打死打伤敌人多人，但未能再次攻占车站。
7月13日，八国联军向天津发起总攻，一股以俄军为主力的联军5000多人，从火车站出发，沿海河进攻天津城东北角、三叉河口及黑炮台一带，切断了曹福田部义和团与城内的联系。在车站俄军两面夹击下，曹福田部义和团被迫分散，撤出阵地。马玉昆也率部出逃。次日，天津沦陷。
老龙头争夺战历时一个月，义和团和清军英勇奋战，狠狠打击了八国联军的嚣张气焰，为保卫京、津地区作出了重要贡献。
攻打西什库教堂
西什库天主教堂又称北堂，是法国天主教在北京最大的教堂，也是天主教会在直隶北部的总堂，其围墙又高又厚，易守难攻。该堂大主教樊国梁为法人，住堂30余年。在京、津地区义和团运动高涨的情况下，北京及京郊教士、教民3000多人，辗转避进此堂。京畿义和团运动如火如荼，焚烧教堂和教民房屋，捕杀教士教民，西什库教堂内的教士教民们人人胆战心惊。
为对抗义和团运动，樊国梁将八国联军先遣队中30名法军和10名意军调往教堂驻扎，并把教堂内数十名传教士和3000多名避难教徒组织起来，分发武器，组成反动武装，作为保护教堂的主要力量。当时的西什库教堂，成为帝国主义在北京城内的重要侵略堡垒之一。
到1900年6月上旬，北京城内教堂已焚毁殆尽，义和团遂向西什库教堂集中，准备焚毁直隶地区这个最大的教堂。这时，极端仇视洋人的军机大臣刚毅和端王载漪等乘机怂恿，鼓动义和团围攻西什库教堂。
6月15日，聚集在西什库周围的义和团开始向西什库教堂发起进攻，焚烧了教堂门面旁舍。樊国梁指挥侵略军和教民凭借坚固建筑和大量洋枪洋炮负隅顽抗，打死团民40多人。
6月21日，清政府颁布宣战上谕，并招抚嘉奖义和团。此后，义和团与清军互相配合，共同猛攻西什库教堂。端王载漪、军机大臣刚毅、庄王载勋等，利用义和团乘机对阻止他们废黜光绪帝、另立载漪之子溥阴谋的洋人进行报复。载漪、刚毅和载澜等人先后来到西什库督率清军和手持简陋武器的义和团对教堂发起冲锋。教堂内洋人和教徒凭借牢固的建筑和洋枪洋炮，拚死抵抗。义和团手执大刀长矛，以血肉之躯，冲锋不已，伤亡巨大。义和团虽然勇敢，但每次冲锋均以伤亡惨重而退。
为攻破教堂坚固的防御工事，义和团在战斗中自制了许多土火器。比如一种土火箭，全长5尺多，点燃引线后，能“力大穿屋”。还有一种火药罐，将火药置于沙吊子中，点燃后提绳一抛，“如流星然，落地即燃”。7月11日，义和团又挖掘地道，用地雷炸毁教堂内仁慈堂东侧房屋，炸死寻名教士，炸伤教徒多人。
部分清军也参加了围攻西什库教堂的战斗。
就在西什库受到义和团及清军猛攻时，慈禧太后惊觉列强的“归政”照会是有人伪造的，遂转而向列强乞和投降，于6月25日第一次下令停攻公使馆，对西什库教堂的进攻也迟缓下来。此后，在清廷的操纵下，义和团和清军围攻公使馆和西什库教堂，时断时停。清政府为给自己留下一条乞和投降的后路，对公使馆和西什库教堂采取了“明攻暗保”的策略。
7月31日，清政府下诏：如西什库教堂有教士教民窜出，不可加害，倘彼死守，万勿用枪炮轰击。
但是，义和团并未放弃攻占教堂的决心。就在7月31日这一天和8月4日，为瓦解敌人，争取被蒙蔽的教徒，义和团分别向教堂内投射劝降书，号召教民出教投诚，献出侵略者首级。清政府为进一步控制和瓦解义和团，又以“前敌打仗为由”，将义和团纷纷调离出京，使攻打使馆和西什库教堂的义和团力量大为削弱。
8月上旬，八国联军由天津迅速向北京推进。沿路清军和义和团一路败退，北京的清军和义和团连日猛攻东交民巷公使馆和西什库教堂，准备擒获各国公使和教士作人质。但两处侵略者顽强抵抗，清军和义和团久攻不下。
8月13日，八国联军开始进攻北京。14日，联军攻进北京外城，清军和义和团同八国联军展开激烈的巷战。15日，慈禧太后携光绪帝出北京德胜门西奔。
8月16日，八国联军中的日、法两国侵略军赶到西什库救援。留守此处的清军及义和团与敌人展开英勇搏斗，激战3小时，800多人壮烈牺牲。上午10时许，侵略军与教堂神父及士兵会合，“互庆余生”。
从6月15日到8月16日，义和团及清军围攻西什库教