Вечером 20 сентября оба союзных главнокомандующих установили общий план боя на 21-е число. Генерал Монтобан со своими войсками должен был идти прямо к мосту Балицяо и овладеть им, в то время как генерал Грант будет наступать левее французских войск, направляясь к пешеходному мосту Бусыцяо на Пекинском канале. Кавалерия англичан должна была двинуться в обход правого фланга противника, с тем чтобы отбросить его к центру. Китайские войска таким образом, не имея другого пути отступления, кроме мостов, столпились бы в этом месте и понесли сильные потери.
Идея боя, следовательно, снова заключалась в раздельном наступлении английских и французских войск к переправам через Пекинский канал и в атаке обоих флангов китайского расположения.
В 5.5 часов утра 21 сентября обе армии были подняты с биваков. Французские войска, опередившие еще 20 сентября англичан, находились на биваках всего только в 3 верстах от моста у Балицяо. Обозы их были оставлены близ Чжанцзяваня под прикрытием 2 рот пехоты; там же были собраны и обозы английских войск под прикрытием особого отряда. Кавалерия союзников выслала вперед разъезды для подробной разведки местности, так как рощи, группы зданий, каменные стенки стесняли кругозор. Между тем маньчжурская конница, расположение которой находилось за пределами видимости, уже изготовилась к встрече. Она развернулась в виде обширного полукруга, диаметр которого достигал 4.5 верст. В центре этого полукруга находилась деревня Ягуаэ, впереди которой была поставлена значительная артиллерия, а позади была пехота. Каждое крыло этого огромного полукруга поддерживалось массами конницы, построенными в густые колонны. Подобные же две массы располагались за серединой полукруга, по обеим сторонам деревни Ягуаэ. Наконец, значительные силы пехоты были сосредоточены за мостом в деревне Балицяо, а также расставлены вдоль Пекинского канала.
Французские войска первые подошли к неприятельской позиции. Авангард под начальством генерала Коллино, составленный из 2 рот 2-го стрелкового батальона, инженерной роты, 4-фунтовой батареи, отделения понтонеров, 2 взводов конных артиллеристов (40 чел.), общим числом в 800 человек, следовал впереди. Генералу Коллино было приказано, направляясь против центра неприятельского расположения, удерживать его наступление, стараясь поддерживать в то же время связь с английскими войсками. С остальными войсками: двумя ротами 2-го стрелкового батальона, 101-м линейным полком, 12-фунтовой батареей, ракетной командой, взводами конно-егерей и спагов, находившимися под начальством генерала Жами, главнокомандующий последовал за авангардом, принимая несколько вправо, чтобы развернуться против левого фланга китайских войск, который он намерен был опрокинуть. Вследствие закрытости местности французские войска развернулись перед центром китайских войск, причем между обеими колоннами образовался значительный интервал. Увидев перед собой неприятельские отряды, маньчжурская конница стала сосредоточиваться к центру своего расположения, чтобы оттуда в густых колоннах обрушиться на них и смять дружным натиском, как это не раз удавалось в сражениях с тайпинами.
Генерал Коллино, верно оценив движение маньчжурской конницы, построил свои войска в ротные колонны для встречи атаки. На правый фланг батареи встала инженерная рота, на левый – две роты стрелкового батальона; позади батареи, в виде резерва и для охраны передков, были оставлены оба взвода конных артиллеристов и отделение понтонеров.
Генерал Монтобан, заметив движение маньчжурской конницы от левого фланга к центру, принял его ошибочно за отступление и не приготовился к встрече атаки, оставив стрелков рассыпанными цепью.
По прошествии небольшого промежутка времени маньчжурская конница бросилась в атаку в двух отдельных массах, в каждой из которых можно было насчитать до 10 000 коней. Всадники подскакали на расстояние 70 шагов от фронта французов и в то же время обошли его фланги, направляясь в тыл. На этом расстоянии маньчжуры остановились, удивленные хладнокровием войск, встретивших их ружейными залпами и частым артиллерийским огнем. Заметив, какие незначительные силы были под начальством генерала Коллино, большая часть неприятельской конницы устремила против них все свои усилия. Обскакав их с левого фланга, которого английские войска из-за своего удаления не могли поддержать, конница окружила генерала Коллино почти со всех сторон. Генерал Монтобан со своей стороны не мог оказать поддержки своему подчиненному, так как китайская артиллерия у Ягуаэ открыла по его войскам частый огонь, а маньчжурская конница стала снова приближаться. 12-фунтовая батарея немедленно заняла позицию против упомянутой деревни и открыла ответный огонь, левее ее развернулись роты стрелкового батальона, а правее – 101-й линейный полк; в резерве за батареей встала отборная рота 102-го линейного полка.