Francis Garnier lúc bấy giờ đã chiếm được thành Hà Nội nhưng lực lượng quân sự của triều đình Huế vẫn còn do Hoàng Tá Viêm cầm đầu. Quân của Hoàng Tá Viêm phối hợp với quân Cờ Đen của Lưu Vĩnh Phúc vây Hà Nội. Garnier đem quân đi đánh thì bị phục kích giết chết tại Cầu Giấy.

Trước cái chết của F. Garnier, phía Pháp đồng ý nghị hòa. Nguyễn Văn Tường thay mặt cho triều đình Huế ký hòa ước Giáp Tuất (1874). Theo đó thì có hai điểm chính:

• Triều đình công nhận Nam Kỳ là thuộc địa của Pháp;
• Pháp đồng ý trao trả Hà Nội và các tỉnh đã bị chiếm ở Bắc Kỳ cho triều đình Huế.

Một điểm mâu thuẫn trong hiệp ước này là một mặt Pháp công nhận sự độc lập của Việt Nam đối với các nước khác (điều 2) nhưng đồng thời lại đòi chính sách ngoại giao của Việt Nam phải thích ứng với chính sách ngoại giao của Pháp (điều 3). Thật sự ra ở thời điểm này, Pháp vừa mới thoát ra khỏi cuộc Chiến tranh Pháp-Phổ nên không coi đó là thời cơ thuận lợi cho một cuộc viễn chinh lâu dài. Vì thế Pháp đồng ý hòa giải nhưng vẫn giữ cho mình một vài cớ để can thiệp về sau này.