占领厦门不是英军的目的，根据巴麦尊的训令，舟山才是英军占领的目标，璞鼎查据有厦门，稍事休整后，立即命令英军主力撤离，北上浙江。

此时，在浙江等待这伙殖民强盗的是两江总督、主持浙江军务的钦差大臣裕谦。

裕谦是林则徐被斥革后在官绅士子中最孚厚望的人物。他在任江苏巡抚之时，即不满主帅伊里布的作为。他对占领定海英军持与伊里布不同的态度，坚决主张武力收回定海，并运动颜伯焘、刘韵珂向道光上起用林则徐的奏折。他的作为使道光深受鼓舞。1841年初道光罢免伊里布，立即授裕谦为钦差大臣，主持浙江攻剿。

裕谦虽力主武力抗英，但他对英军的认识也只停留在战前的水平上，并没有因为战争已持续了近一年而对“英夷”有了正确认识。他也像道光一样，坚信英军“腰硬腿直”，不善陆战，绝不是娴熟“击刺步伐”的清军的对手。尽管他也知道若干有关“英夷”坚船利炮的信息，但究竟船有多坚炮有多利仍模糊不清。这种认识状况决定了他在部署浙江海防之时必重蹈此前悲剧人物的覆辙。

定海是裕谦布防的重点。定海县城三面环山，前有稻福山、东岳山为屏障，左右有晓峰岭、青垒诸山为辅翼，形势颇为险要。裕谦督令守军于东岳山顶筑炮台一座，周长131丈；于南面接筑半圆形月城一座，长21丈；东自青垒山经道头西至竹山脚，沿岸横筑土城一道，长1400多丈；又在青垒山、晓峰岭等山择要地安设炮位。

至英军再次进犯前夕，定海城周各山及土城上共有铜铁大炮22门，城垣周围有大小炮40门，另拨给兵船铁炮10门，守军总数增至5600余人；由三个总兵分段负责防御：郑国鸣率部防守竹山，王锡朋率部防守晓峰岭，葛云飞率部防守土城。此外在镇海、定海等地招募水勇1200名，并造买各种船只100余艘。

裕谦获知厦门失守及英军继续北犯的消息后，下令浙江各地于炮台四周挖壕，以备守兵防炮之用；增设铁蒺藜、木栅等障碍物，以加强防御。裕谦是旗人中少有的主张坚决抗英的大员，具有相当的政治和军事眼光。除了建议起用林则徐外，他对敌我形势的分析还是相当准确的。他说：英兵船、货船40多艘北犯，人员逾万（实际不到此数），而定海、镇海两处防兵总计不及万人。

敌军飘忽不定，随时可集中兵力进攻一地；我则必须扼要分守，时刻防备。这就形成了“彼众我寡、彼聚我散、彼逸我劳之势”。且“我兵本皆未历战阵，又各存一炮火难御之见”，因此，他对浙省防御不无忧虑之处。但他坚决表示：“城存俱存，以尽臣职，断不肯以退守为词，离却镇海县城一步，尤不肯以保全民命为词，接受逆夷片纸。”由此可见裕谦的决心之大，但我们从裕谦的防御部署看，他所有努力没有超出林则徐在广东采取的措施。

英军于1841年9月5日离厦门北上，由于风向不顺舰船行动不一，所以花费了近半个月的时间才将力量集结于定海附近海域。9月21日，英海军司令巴加到达，25日英陆军司令卧乌古也驶抵。

英军原拟先攻镇海、宁波，然后再取定海。由于天气不利于英军行动，于是他们修改原计划，决定先取定海，再攻镇、宁。巴加和卧乌古抵定海水域后，就分别实施侦察，以制订具体的作战方案。27日，英军大轮船、军舰各两艘，乘潮进入竹山门水道。葛云飞督军发炮，断其大桅一根，英船当即由吉祥门穿出，后又绕入大渠门，复被守军击退。28日，英舰炮击晓峰岭，发炮数百发，并派兵乘舢板登陆，被王锡朋率兵击退。英军这些行动从此后的发展来看是侦察性的。

英军侦察获知，定海在经上次战火后海防工事有较大加强，特别是设置了土城，增加了火炮。于是他们制订了一个类似进攻广州的计划。1841年10月1日，一支英军驶近土城，利用舰炮轰击土城守军和东岳山炮台；另一支英军则向土城的右翼发动攻击，并在接近土城的大五奎山岛后建起野炮阵地，利用居高临下的地势猛烈炮击东岳山震远炮台。

由于清军火炮数量及质量均不敌英军，几处炮台不久即被破坏而陷于动摇。上述两支英军的攻击行动属于牵制性、辅助性的，另一支英军，即英军主力从土城左翼的竹山岛登陆，威胁清军腹地。这支英军登陆后兵分两路，一路往北推进，由晓峰岭进攻定海县城。清总兵王锡朋督部迎战，进行了顽强抵抗，连续击退敌人数次进攻。

但清军的抗击因力弱不支，终未能阻止敌人的前进，英军攻占晓峰岭，王锡朋战死。另一路向东进攻竹山。清总兵郑国鸿率部抵拒。由于英军有炮兵掩护，狂轰清军阵地，郑部渐不能支。英军登陆后，清军立即陷于混乱，郑国鸿拼死抵抗，最后战死于阵地。此路英军占领竹山后，继续沿土城东进。

由于土城构造只宜正面抗击，而侧面并无屏障可恃，守军立即大溃，总兵葛云飞奋力抵拒，壮烈牺牲。几乎与此同时，担任辅攻任务的两路英军在主力英军的配合下，攻击东港浦，清军被迫撤离。

英军主力攻占晓峰岭以后，后续登陆的马德拉斯炮兵在晓峰岭的制高点上，架设轻型火炮，轰击定海县城，英陆军在大炮掩护下，从西门和南门进攻。县城守军拼死拒敌，终因众寡悬殊，溃败下来。约于下午2时，定海县城陷入敌手。