Đà Nẵng là nơi có hải cảng sâu và rộng, cắt đôi đất nước, lại khá gần kinh thành Huế. Hoàng đế Napoleon III cho rằng có thể dễ dàng đánh bại nhà Nguyễn, cho nên cử 3000 lính cùng 14 tàu chiến đổ bộ vào đây. Ngoài ra còn có 500 quân Tây Ban Nha hỗ trợ.
Ngày 1/9, tàu chiến Pháp bắn hàng trăm phát đạn vào bán đảo Sơn Trà, ngày 2/9 bắt đầu đổ bộ. Người Pháp bắn sập 2 đồn, chiếm được 2 đồn khác của quân nhà Nguyễn. Hữu quân Lê Đình Lý mang 2000 quân vào ứng cứu, nhưng bị tử thương trong một trận đánh ở xã Cẩm Lệ.
Trước tình hình đó, Nguyễn Tri Phương từ Nam Kỳ ra thống lĩnh quân phòng thủ. Ông thực hiện “vườn không nhà trống”, đắp lũy kéo dài, cô lập quân Pháp ngoài mé biển. Cách đánh của Nguyễn Tri Phương thụ động nhưng chu đáo, quân Pháp kẹt suốt 5 tháng không tiến được.
Tướng Pháp viết thư về chính quốc nói “Chính phủ bị đánh lừa về bản chất của cuộc đi đánh lấy Cochinchina; người ta trình bày rằng việc viễn chinh này chỉ là một việc dễ dàng thôi, nho nhỏ thôi; thực ra, nó không dễ, cũng không nhỏ…Người ta báo cáo rằng quân đội Việt không có gì, sự thật thì quân chính quy rất đông, còn dân quân…thì không đau ốm và không tàn tật…Trên bộ thì không hành quân lớn được, dù là chỉ hành quân ngăn ngắn mà thôi; binh lính không chịu đựng nổi…”
Sau thời gian dài bị cầm chân, quân Pháp quay lên tàu và tiến vào Gia Định. Mất thêm 4 năm chiến tranh nữa Pháp mới đánh thắng và buộc nhà Nguyễn nhượng lại 3 tỉnh miền Đông.
