1900年，由英、法、美、德、日、意、俄、奥等国军队组成的八国联军约两万余人，进攻大清王朝首都北京。而在北京地区一带迎战八国联军的大清王朝军队，总兵力达11.3万人，双方的火力、兵器等装备竟也相差无几，在当时均为世界领先水平。然而，经过56天的紧张且又激烈的交锋，在本土作战的大清王朝军队最终全线溃败，八国联军长驱直入侵占了大清朝首都北京，慈禧太后等皇室率众离京西逃。
1840年鸦片战争以后，大清王朝军队与入侵的外国列强军队的作战几乎逢战必败，每一次战败都使得清朝国家利益进一步丧失，民族灾难进一步深重。对此，清廷也意识到这种军事上的失利，主要是由于清朝军队武装力量不甚强大所造成的。因此，在甲午战争失败后，清廷下决心花大投入建立起能够抵御外地的新式军队。
据史料记载，在新式军队的建设方面，清廷完全按照德国军制进行组建，从军队编制、武器装备，到军队的日常练习、后勤保证，等等，几乎全部引进和照搬德国军队模式，武器装备也全部从德国引进。到1900年时，清廷的新型军队建设已经初具规模，组建成了两支战斗能力较强的新式军队。
在八国联军尚未发动侵华战争之前，当时的清廷在北京与天津乃至华北附近地区安排部署的清军总兵力超过了11.3万人，其中包括聂士成的淮军，宋庆的毅军，袁世凯的新军，董福祥的甘军，庆亲王奕劻的神机营，端郡王载漪的虎神营，以及清廷直属九门提督、步兵统领的御林军。除此，在京津地区一带还有能够配合清军作战的大批地方团练、义和团民，等等。在实际上，清廷可用兵力已经超过了25万人。
自甲午战争战败后，清廷也十分重视清军武器装备的更新和引进，由此使得清军的武器装备及军事训练也得到了相应的提高。据当时清朝海关统计，经天津口岸输入的武器仅在1898—1899年间就猛增了8倍之多，其中有重型火炮、机枪和步兵长短枪等新式武器。这已充分表明京津地区的军队得到了极大的扩充，其装备也得到了更新。其中武卫军、神机营等大都采用了西式先进武器，并配备速射机枪和各式大炮，清军与八国联军在武器装备方面已经没有了“时代差”。相比之下，八国联军作为一支外来入侵的联合部队，其兵力数量明显占据劣势。
清军又是在本土作战，有着可靠而良好的后方基地，军队可以得到不断的补给。特别是天津大沽炮台，尽管这里是联军通往北京城的必经之路，但在第二次鸦片战争后，清廷雇佣德国工程技术人员，花大气力重新改造了大沽炮台，成为19世纪末世界最强的堡垒之一，是联军登陆的最大障碍。这座炮台上配置着德国克虏伯公司制造的先进的堡垒炮，并且部署了4艘德国制造的鱼雷舰。防御攻击似乎都没有多大的问题。
然而，从1900年6月21日宣战开始，仅仅历时56天，八国联军就战胜了总兵力数倍于己的清军，于1900年8月17日占领北京全城，并最终导致1901年9月7日清廷与各国列强签定《辛丑条约》这个不平等条约。
那么，究竟是什么原因，导致人多势众的清军最终打不过兵力区区两万人的八国联军呢?据军史专家研究分析，主要有以下几个方面：
一是军队编制与指挥系统残缺不全。虽然在袁世凯的新建陆军和张之洞的军队当中出现了合成部队的趋势，但就当时整个清军而言，还没有形成专业的兵种分工和后方勤务。而在军队的指挥系统上，清军也缺乏一个统一严密的参谋系统，最高指挥机关常常出现消息不灵，情况不明的现象，发布不切实际的作战命令。比如，大沽炮台在6月17日已经失守，清廷却在6月19日发布了坚守炮台的作战命令。而在战争中，清廷忽而令袁世凯带队来京，忽而令其原地驻守，忽而又令其派兵赴天津作战，使人无所适从，以致直至战争结束，战斗力颇强的袁军也未参战。
二是缺乏具有现代知识和现代战争素养的合格军事指挥员。无法培养符合现代战争要求的合格军官始终是晚清军事教育最大的不足之处，而在清军之中，相对于低级军官，合格的中、高级指挥官的缺乏更为严重。甲午战争之后，清廷为训练新式军队倾注了极大的精力，引进大批新式武器装备，并在基层士兵的训练上取得了一些成效，但在合格的高级军官的培养使用上进展甚微。各式军事学堂培养出的基层士官仍然为数极少，并且无法染指军队的指挥权，权力仍然牢牢地把握在旧军官的手中。在战争中，清军整体作战方法保守落后，主要采取分兵把守、单纯防御的消极方针，在大沽、天津、北京各次防御作战中，都被敌人正面攻击与侧翼包围而一举攻破，这些情况表明清军缺乏能够把握战役全局的将帅之才。他们仍采取保守过时的战术，特别是在守城方法上，基本沿用冷兵器时代的一套，因而尽管清军兵力居于优势，但得不到有效的指挥协同，仍不免于失败。
三是清军后勤紊乱，机动性差。清军的整编训练均由各督抚、将领们自行办理，清朝朝廷并无统一的规划，在武器装备上极为混乱。清朝的各种军队号称有百万之众，而其中较有战斗力的练军、防军和新军的总数约为36万人。但据伦敦《泰晤士报》报道，清朝能集中到北京前线的军队却只有14万人，而其中已在直隶的清军就已达11万人。因此，“1900年，正如1894～1895年那样，并不是中国被外国敌人打败了，实质上，再一次被外敌打败的乃是京师所在的直隶部队”。
四是清军的训练水平仍然落后。在训练内容上徒具形式，不切实战。一个外国军官认为清军根本没有彻底地操练，他辛辣地讽刺道:“至操练的方式，与其说是训练一支军队，毋宁说是在发展运动员的肌肉。”袁世凯也认为:“中国兵制，徒守湘淮成规，间有改习洋操，大抵袭其皮毛，未能得其奥妙。”其次，清军缺乏协调作战的演习，“中国不举行正式的军事演习”。
以上种种情况表明，清军距离一支合格的近代军队的标准还有很大的差距。这些军队虽然大多采用了西方的武器装备，并用西式操典训练，但仍然只是徒具形式。对于近代军事的真正内涵，无论是指导改革的规划者还是普通的士兵都所知甚少，而高级军官尤甚。在军队体制改革上的滞后严重制约了军队战斗力的发挥。长久存在于清军中的弊端也仍然存在。