南洋軍團自全殲法國土著殖民軍后，便著手派出安南人、華人情報員潛入法國人占領的據點，偵查法軍的布防情報。
3月24日，利用從三百余名情報員那里得到的情報，南洋軍團繪制出一份標有包括道路、障礙物、防御工事等內容法軍布防圖。
“河內的城墻分為內外兩層，內城是一座四周砌有高達5米的磚墻，縱橫均為300米的四方城邦，城墻上插滿交叉相系的 竹樁，這些竹樁向外突出約2米寬，可以阻擋敵人登城。城墻上部寬約10米，上面架設著四座炮臺和守軍的掩體。
城郭四面的中間各有一座磚砌大橋橫跨在護城壕上，并通向半圓形箭樓的正中，大橋入口處有一扇竹制大門把關，另有一扇木制大 門通過半圓形箭樓和城郭，城郭東門已用磚封閉。城郭四周圍有一條寬約20米、深3米(其中有1米注滿泥水)的護城河，護城河與城郭之間又有一條8米寬的土道，河的坡面極其陡峭，并且用磚石砌成。
在城郭內，有一座高達18
米的塔樓聳 立其中，從塔樓上面可以俯瞰著遠處的景物。為河內城的制高點。”
一切準備就緒，南洋軍團各部隊集結完畢，南洋軍團情報部負責人梁興向眾人介紹河內城防御情況。
梁興手拿教鞭，指著鋪開的地形圖繼續道“
城郭四周即是城廂，是由四排磚房或柴泥土屋構成，這些房屋坐落在通往外城四門的道路兩旁。
外城四門全用大塊磚石砌成，東西兩門均已用泥土封閉，南北兩門則可開啟。城門之間有一道防御工事溝通，是由一堵高4
5米的土墻構成，墻上挖有炮眼或雉堞，其上用木塊或柴排覆蓋，使城上守軍可以在開槍施炮時掩蔽。
女墻周圍開有一條寬5米的壕溝，溝中注 滿從附近小河流人的河水。壕溝上有一層用未經修剪的干茅竹構成的鹿寨。在壕溝和女墻之間還有一道34米寬的坡徑，
其上密密麻麻地蓋有一層高達8
10米的青竹，把整座城市完全掩蓋起來，使外人無法窺見，這層竹籬在密集的火力下構成了一道難以逾越的障礙。
河內城是安南人在北坂地區建造的軍事重鎮，法國人自從輕而易舉的攻占河內城后，除了利用安南人留下的現有防御工事進行布防外，還封死了西門、北門、東門三個方向的出口，只留下城南離江四百余米的南門出口，并且安置了一艘小型鐵甲艦和四艘炮艦協助防守。
城南方向是河內法軍防御重點區域，除在江中部署軍艦狙擊我軍進攻外，法國人還在沿江堤岸附近構造炮臺，威脅我海軍炮艦編隊從水上進攻的通道。”
“法國人在城南沿江方向部署了多少兵力？”
“根據城內我方情報人員傳來的消息，城南方向守備指揮官為法軍少校韋醫，其手下有李維業調派的240余名海軍陸戰隊士兵、500余名黑人士兵，如果再包括被法國人強行招募而來修筑沿江工事的安南青壯，法國人在城南方面最多可以動用1300余名士兵進行防守。”
“法軍在其它方向守備力量如何？”
唐景嵩開口問道。
“通過多次火力偵察的結果分析，大致能夠基本推斷出河內守軍的情況，從河內到北寧的正面方向，法軍防守嚴密，兵力較強，但側面的防守則比較虛弱。
因此，我建議從正面進攻河內城，集結主力部隊攻打從河內到北寧方向上的防御工事，雖然這種進攻方式可能給我軍帶來一定程度的傷亡，但是效果最明顯，能夠在最短時間內消滅北坂地區的法軍主力部隊。”
“梁部長的建議不錯，諸位還沒有其他想法，盡管提出來。”
梅東興站起身，問道。
“各位大人，職下有一個不成熟的想法，不知當講不當講？”
“唐兄參謀官的職務已經得到本土認可，自然應該多多為南洋軍團的作戰行動出謀劃策才對，有什么話盡管說，但有不足之處，我們討論過后，再做補充就是了。”
“那唐某便直說了。”
唐景嵩向著眾人拱拱手，開口道“職下乘船，從紅河進入安南境內時，發現天德江與六頭江匯流處水流湍急，水量極大，而兩河匯流處距離河內城不到二十里，若是提前在兩河匯流處截流蓄水，然后在臨戰時，破堤放水，以湍流沖擊法軍部署在江中的軍艦和沿河工事，稍后，我軍再派遣炮艦趁水量上漲的機會，順流而下，攻擊法軍軍艦和炮臺，掩護主力部隊從南門方向發起進攻，當有更大機率的成功性。”
“天德江水流平緩，匯入一部分六頭江江水后，雖然不能以水淹城，不過用以暫時打亂法軍沿江防線，倒是不難。”
梅東興找到地形圖上標注的兩江交匯處，看了一會后，很快做出決定，采納唐景嵩提出的進攻方案，然后在唐景嵩提出方案的基礎上，做出部分改進，制定了最終的進攻部署：
由李文彩帶領2500名南洋軍團正規軍，從上清坊出發，越過六頭江左岸，沿著 天德江前進，過江到志村塘與陳新桂率領的第二支進攻部隊會合。
而陳新桂則帶領1000余名士兵，繞過河內被封死的西門，沿水路到六頭江和天德江匯合處登陸，奪取鎮橋及涂山的高地，從側面進攻法國軍隊在天德江的防御工事，以便李文彩所部通過該處。
兩支部隊的會合一旦在天德江左岸實現，會合起來的這兩支部隊繼續向前推進，攻擊法軍的第二條防線，主要是用軍艦炮火轟擊從中山延伸到拉貝的水壩和從北寧到搭橋的水壩。擊潰守軍后，順勢攻入南門，占領河內城。
3月27日上午10時，六德江水流暴漲，四艘排水量500噸的炮艦、三艘排水量300余噸的炮艇順著暴漲的河水，順流而下攻擊法軍，
上午11時，南洋軍團炮艦編隊摧毀四座小型沿江堡壘，順利突破至距離河內城南門六里處。
中午12時，法國江上軍艦不敵南洋軍團炮艦突襲，一艘小型鐵甲艦受創被俘，兩艘炮艇被擊沉，一艘炮艇趁亂逃離，兩艘炮艇被俘獲。
法國軍艦編隊全軍覆沒，沿岸工事被摧毀殆盡，隨后，下午三時，李文彩部和陳新桂所部擊潰負隅頑抗的法國守軍，成功突破南門守軍防御，進入河內城。
傍晚五時零七分，河內城大部被占，法軍守備司令李維業見援軍斷絕、突圍無望，在南洋軍團勸降代表不虐待俘虜、保證被俘法軍人身安全的承諾下，下令全體法國軍隊和隸屬的黑人土著、安南軍隊停止抵抗。
由此，南洋軍團以傷亡300余人的低價，取得了擊斃法軍189人，傷110人，俘虜白人士兵400余人的大勝。（黑人土著和安南仆從軍一般不計入軍功記錄。）