Hai trăm tờn giặc sống sút, trốn trong Đồn Thuỷ. Chỳng hoàn toàn bị cụ lập, khụng liờn lạc được với Hải Phũng và Sài Gũn. Chỳng run sợ chờ đợi quõn Việt Nam tấn cụng. Một tờn trong bọn chỳng đó ghi lại tỡnh trạng suy sụp tinh thần của chỳng như sau:
“… Thực là một cuộc sống kinh khủng đối với một dỳm người từng đờm chờ đợi kết liễu cuộc đời” [Trớch trong bà “La mort du commandant” của L.Yaun – L’avenir du Tonkin, số 29-9-1888]
Trong tỡnh hỡnh quõn địch như vậy, chỉ cần một cuộc đột kớch của quõn ta cũng cú thể tiờu diệt chỳng, giải phúng Hà Nội. Nhưng triều đỡnh Huế khụng cho tấn cụng Hà Nội mà chỉ hy vọng lấy lại Hà Nội bằng con đường “hoà hảo” như 10 năm trước.
Triều đỡnh Huế đó làm mất thời cơ cú một khụng hai để giải phúng Hà Nội.
Ngày 15-6, tướng Buờ (Bouet) mới được thăng chức Tổng tư lệnh viễn chinh Phỏp, tới Hà Nội. Trong khi chờ đợi viện binh ở Phỏp sang, Buờ ra sức biến Hà Nội thành một căn cứ quõn sự vững chắc.
Hà Nội thời gian ấy chỉ cũn là một thành phố khụng người. Chớnh Buờ đó tả quang cảnh Hà Nội khi y mới đặt chõn đến: “Đến Hà Nội chiều ngày 15-6-1882 tụi đó thấy thành phố đú trong một trạng thỏi ngao ngỏn. Trừ một phần của khu Hoa kiều, tất cả đó chỏy trụi, dõn cư đó bỏ lại hết mà đi…” [Hà Nội pendant la pộriode hộroique – Masson]
Nhưng thỏi độ lần chần của triều đỡnh Huế khiến cho thực dõn Phỏp cú thời cơ bổ sung lực lượng. Viện quõn của chỳng từ Phỏp và ở Nam Kỳ tới vào cuối thỏng 7, dụ đú binh lực của chỳng đó phỏt triển tới con số 2.000 lớnh Phỏp, 300 khố đỏ và 900 quõn Cờ vàng (thổ phỉ Trung Hoa).
Mặc dầu khụng được lệnh của triều đỡnh Huế, quõn đội Việt Nam vẫn bố trớ thành một phũng tuyến kiờn cố ộp chặt lấy Hà Nội.
Những đồn tiền tiờu của quõn đội Việt Nam cú sự phối hợp của quõn đội Lưu Vĩnh Phỳc đúng thành một tuyến chạy dài suốt từ Cầu Giấy tới sụng Hồng, lờn tới tận Chốm.
Những làng và đỡnh chựa trong phạm vi 3 km quanh đú đều được thiết lập thành một khu trận địa phũng ngự. Những cỗ phỏo đặt bờn cạnh đền Chốm ngăn cản những hoạt động của phỏo thuyền Phỏp về phớa Bắc.
Từ sau trận Cầu Giấy, đó 3 thỏng, giữa hai bờn chưa cú trận chiến nào. Quõn đội Việt Nam cũn phải chờ quyết định của triều đỡnh Huế. Quõn đội Phỏp chưa chuẩn bị xong.
Cho tới ngày 15-8, quõn đội Phỏp chuyển sang tấn cụng. Dưới sự chỉ huy trực tiếp của Buờ, với một lực lượng gồm 1.500 tờn, chỳng chia ra làm 3 cỏnh, bắt đầu một cuộc phản cụng quy mụ ra ba điểm khỏc nhau.
Trận tấn cụng lớn này của quõn đội Phỏp bắt đầu từ 5 giờ sỏng tới 7 giờ tối thỡ kết thỳc bằng một thất bại thảm hại đối với quõn đội Phỏp.
Cũn hai cỏnh quõn nữa, một do quan năm Bisụ (Bichot) chỉ huy tiến ra chiếm đúng đền Chốm một cỏch dễ dàng bởi vỡ quõn ta đó rỳt bỏ. Nhưng chỉ một chỳt nữa, cả quõn này bị nước lũ bất thần dõng lờn chiều ngày 16 cuốn đi hết nếu khụng được khụng phỏo thuyền của chỳng kịp thời tới cứu và đưa về Hà Nội ngày 17. Cũn quõn thứ ba do quan tư Cụrụna (Coronat) chỉ huy cũng suýt bị trận nước lụt ấy dỡm chết nếu khụng may mắn đúng quõn ở một gũ đất cao tại làng Noi.
Nhưng, cũng do trận nước lụt ấy, quõn ta phải bỏ phũng tuyến bao võy Hà Nội. Đõy là một điều kiện giỳp cho bọn thực dõn Phỏp cú thờm thời giờ củng cố lực lượng của chỳng.
Ngày 31-8, Buờ quyết định mở cuộc phản cụng thứ hai để đẩy lựi quõn đội Việt Nam ra khỏi phũng tuyến sụng Đỏy – phũng tuyến mới mà quõn đội Việt Nam đó thiết lập sau trận lụt ngày 16.
Chỳng lấy Bỏ Giang (này thuộc Đan Phượng – Hà Tõy) làm mục tiờu tiến đỏnh. Quõn Phỏp bị thương vong nặng. Kết quả là quõn ta vẫn đúng ở Phựng, bờn bờ sụng Đỏy. Trong khi vẫn đang ở cỏi thế giằng co như vạy, thỡ triều đỡnh Huế lại làm một việc đỏng tiếc nữa là ký với bọn thực dõn Phỏp hiệp ước Hỏcmăng ngày 25-8-1883. Với hiệp ước, triều đỡnh Huế cam kết rỳt lực lượng quõn sự ở Bắc Kỳ về, cụng nhận cho thực dõn Phỏp đặt một cụng sứ ở Hà Nội, giao phú cho thực dõn Phỏp quyền đuổi đoàn quõn của Lưu Vĩnh Phỳc ra khỏi Bắc Kỳ…Nhưng trong thực tế hiệp ước Hỏc – măng khụng được thực hiện. Quõn đội Việt Nam trong tỡnh hỡnh đú vẫn bất chấp thỏi độ của triều đỡnh và vẫn tiếp tục bao võy Hà Nội.
Ngày 2-9-1883, cao uỷ Phỏp Hỏcmăng ra Hà Nội thấy tỡnh hỡnh hiệp ước khụng thể thực hiện được liền chủ trương mở một cuộc tấn cụng lớn ra Bắc Ninh. ở mặt này y cho là đỡ nguy hiểm hơn Sơn Tõy, do lực lượng quõn đội Việt Nam ớt hơn. Mục đớch của y là gõy thanh thế cho quõn đội Phỏp . Nhưng chủ trương của Hỏc – măng khụng được Bu-ờ tỏn thành vỡ tờn này muốn chờ viện quõn từ Phỏp sang mới chuyển từ phũng ngự sang tấn cụng. Việc này gõy mõu thuẫn sõu sắc giữa Hỏcmăng và Buờ, do đú ngày 18-10, Buờ phải về Phỏp, để quyền chỉ huy lại cho Bi-sụ.
Cũng do việc này, phỏi quõn sự và phỏi chớnh trị trong nội bộ thực dõn lục đục với nhau. Chớnh phủ Phỏp phải phỏi hải quõn đụ đốc Cuốcbờ sang làm Tổng chỉ huy cỏc lực lượng quõn đội Phỏp ở Bắc Kỳ. Cuốcbờ đến Hà Nội ngày 25-10-1883.
Thỏng 12-1883, trong khi triều đỡnh Huế ra sức triệt hồi cỏc lực lượng quõn đội Việt Nam ở Bắc Kỳ về Huế, và ngăn cản nhõn dõn khụng được đỏnh giặc, thỡ quõn đội Phỏp được tăng viện thờm 5 tiểu đoàn nữa.
Ngày 18-12, chỳng hạ thành Sơn Tõy.
Đầu thỏng 3-1884, chỳng mở cuộc tấn cụng lờn Bắc Ninh và đỏnh chiếm thành ngày 12-3-1884. Thế là gọng kỡm cuối cựng của quõn đội Việt Nam cũn đe doạ quõn đội thực dõn ở Hà Nội bị bẻ góy nốt.
Ngày 6-6-1884, triều đỡnh Huế ký hoà ước Patơnốt là văn kiện chớnh thức đặt nền thống trị của thực dõn Phỏp trờn toàn thể lónh thổ Việt Nam.
Năm 1888, vua Đồng Khỏnh lại hạ dụ dõng hẳn thành phố Hà Nội cho thực dõn.
Bắt đầu từ mựng 3 thỏng 10 năm 1888, Hà Nội chớnh thức trở thành một thành phố thuộc địa của đế quốc Phỏp.