1842年5月13日，英军舰队离开甬江口外黄牛礁海域，开始向长江口进犯，并决定于北上途中顺便摧毁乍浦港。
5月17日，英舰驶抵乍浦海域，随即派出轮船侦察乍浦设防情况。
次日，即派军舰七艘，载陆军二千二百余人，对乍浦发起进攻。
英军以三艘大型军舰对西山咀等炮台实施炮击，登陆兵在四艘小型军舰的掩护下分三个纵队登陆。
右纵队九百余人首先在陈山西面的唐家湾上岸，遭清军抗击；左纵队八百余人由西山咀登陆，向清军阵地进攻；中央纵队三百余人由灯光山一带登岸，沿着山麓迅速推进，企图切断守军与乍浦城之间的联系，并协同左纵队夺占乍浦城。
唐家湾等处清军抗击约二小时，发现乍浦城方向起火，以为城已失守，即向平湖方向撤退。
驻守乍浦东南天尊庙的三百名旗兵，在退路已被敌左纵队切断的情况下，仍进行顽强的抵抗，连续击退英军数次冲锋，给敌人以重大杀伤，并毙敌中校军官一名。
英军炮击无效，最后使用火箭进攻乍浦的英军在搬运同伙的尸体和火药包才将该庙攻下。守军苦战三小时，大部阵亡。
英军占领天尊庙后，各纵队会合，直抵乍浦城下，由东门缘梯而入，占领了乍浦城。
英军在乍浦休整十天后，将该城焚掠一空，于5月28日全部登船北驶。
6月8日抵达长江口外的鸡骨礁一带集结，并派出轮船探测航道，侦察吴淞口设防情况。
清廷虽一再谕令加强长江口的防御，但在朝廷上下一意求和及两江提督牛鉴轻敌思想影响下，并未认真落实。
吴淞位于宝山县境黄浦江与长江汇合处，是长江的第一道门户。
自吴淞镇至宝山县城六七里长的江岸上，“筑有土塘，高约两丈，顶宽一丈七八尺，……缺口处安设大小炮位，既能御敌，亦可藏身，自外视之，俨如长城一道”。
土塘上共安炮一百五十四门，统称西炮台。在吴淞口东岸，筑有一略呈圆形的炮台，安炮二十七门，称为东炮台。
整个吴淞口，由江南提督陈化成和徐州镇总兵王志元等率兵二千四百名驻守。
其中五百名由总兵周世荣率领驻守东炮台，其余则防守吴淞镇至宝山一线。
战前，牛鉴也率兵千余驻于宝山，以为后援；宝山知县则带乡勇二千在东炮台后面接应。
另在吴淞与上海间的东沟两岸添设了数十尊大炮，驻兵四五百名，防止英军进窥上海。
6月13、14两日，侵华英军陆海军司令率舰船六艘、运输船十二艘至吴淞口外进行临战侦察。
6月16日晨，英军开始向吴淞发起进攻。
针对清军设防情况，英军确定以“皋华丽”号等三艘重型军舰从正面进攻西炮台，以“摩底士底”号等四艘轻型军舰突入黄浦江，进攻吴淞镇炮台和东炮台，威胁清军的侧后，并掩护登陆部队于吴淞镇附近登陆。
当两艘重型英舰进入西炮台附近作战水域时，陈化成下令开炮。守军以猛烈的炮火阻击英舰，激烈的炮战进行了两个半小时，英旗舰“皋华丽”号及其它各舰被击中多次，死伤二十余人。
英国一军官后来追述说：“我方舰队自与中国军队作战以来，中国人的炮火以这次为最厉害。”
陈化成虽年已七旬，在近两年的战备中始终坚守职责，威望较高。在此次炮战中，他奋不顾身地亲自操炮轰击敌舰，与士卒一起战斗。
牛鉴三次派人持令箭要陈化成退避宝山，都遭拒绝，不得已从宝山率兵增援吴淞，但一见敌弹落于身旁，即返身后退，继而率兵西逃嘉定。王志元也跟着弃阵而逃。
当西炮台正面激烈炮战时，四艘轻型英舰驶入黄浦江，逼近吴淞镇南面的蕴藻浜，以猛烈炮火压制吴淞镇炮台的火力，掩护登陆兵占领了该炮台。
不久，吴淞镇清军实施反击，迫使英军退回堤岸。正当吴淞镇激战之际，西炮台正面被英军突破，大队英军随即登陆。
接着，从吴淞镇登陆之敌也从侧后袭击西炮台。陈化成在敌军前后夹击下，仍率兵百余名坚守炮台，最后全部阵亡。
英军占领西炮台后，随即占领了宝山县城。吴淞东岸的东炮台也被英军两艘轮船上的海员和陆战队占领。
6月16日晚，英舰“戴窦”号护送运输船队载着从印度来援的英军二千五百人到达吴淞口外，使英军兵力又有增加。
于是，英军派出第18团和第49团以及炮兵、工兵分队共约千人，于19日由吴淞南下，另以八九艘舰船溯黄浦江而上，水陆两路向上海进犯。
由于守军事先即已撤离，英军未遇抵抗就侵占了上海。
上海制炮局新铸的铜、铁炮一百七十一门及大批存粮，均落入敌手。
21日，英军一部乘火轮船二艘、舢板四五只进犯松江，在距城八里处遭到总兵尤渤率领的二千陕甘兵的阻击。
英军发炮轰击，守军隐蔽不动。待敌接近时，枪炮齐发，予敌军以杀伤。激战半日，英军被迫撤退。
22日，英军再次进犯，仍未得逞。英军在大肆抢掠之后，于23日退出上海，集中于吴淞口外，扬言北上京津，实则准备溯江西犯。
英军攻陷吴淞口后，清廷一面催促耆英、伊里布等由浙江驰赴江苏，会同牛鉴“办理夷务”，加紧议和。
一面继续从华北、东北调兵遣将，并命工部尚书赛尚阿为钦差大臣，驰赴天津，会同直隶总督纳尔经额加强天津地区的防备，防止英军北犯。
而对于长江下游的防务，仍未予以足够重视，只是同意由浙江调兵二千，协助江苏驻军防守沿江要隘及江宁府。
耆英、牛鉴等一意求和，对防务只是虚应故事而已。
7月6日，英军十一艘军舰、九艘轮船、四艘运兵船和四十八艘运输船，装载陆军一万余人，驶离吴淞口，溯长江而上。
另外，英军在吴淞口留有军舰两艘，用以封锁长江口，保证后路安全。