Ngay sau khi thành Hà Nội thất thủ, triều đình Huế phái Trần Đình Túc, Trương Gia Hội cùng hai giáo sĩ Gia Tô là Sohier và Danzelger ra Hà Nội để điều đình với Garnier nhưng Garnier đã cho quân binh đánh chiếm thêm nhiều nơi khác ở Bắc Kỳ. Hà Nội, Hải Dương, Ninh Bình, Nam Định nối nhau thất thủ. Tự Đức liền khiến Tam Tuyên tổng thống Hoàng Tá Viêm sung tiết chế Bắc Kỳ quân vụ và tham tán Tôn Thất Thuyết đem theo 1.000 quân đến đóng ở phủ Từ Sơn tỉnh Bắc Ninh lo việc phòng ngự. Tuy nhiên, quân tăng phái triều đình ra đến Thanh Hóa thì phải ngưng lại vì thành Ninh Bình đã bị quân Pháp đánh chiếm.[2] Trong khi Garnier đánh chiếm thành Nam Định thì ở Sơn Tây, Quân cờ đen do Lưu Vĩnh Phúc chỉ huy hoạt động mạnh và đánh chiếm lại đồn phòng thủ của quân Pháp ở Phủ Hoài và nhiều tiền đồn ở sát Hà Nội chỉ vài cây số. Garnier phải cử tàu Scorpion chở 15 lính tăng viện cho Bain de la Coquerie và ngay sau đó tàu này phải ra cửa Cấm chờ tàu Decrès chở quân tăng viện từ Sài Gòn ra.[3]