Sau khi chiếm được thành Gia Định và đã sắp đặt mọi việc xong xuôi, Genouilly đem quân trở lại Đà Nẵng và đến nơi vào ngày 15-4-1859.
Năm ngày sau, Pháp tung quân qua tả ngạn, đánh lấy thành Điện -Hải, đặt ở đây một căn cứ hỏa lực gồm năm khẩu đại bác cùng quân lính đồn trú bảo vệ. Nhưng đó mới chỉ là trận thăm dò sau mấy tháng vắng mặt, nhằm chuẩn- bị cho một trận đánh khác, lớn hơn.
Ngày 8-5-1859, một cuộc tấn công qui mô được tung vào phòng- tuyến của Nguyễn Tri Phương, một phòng tuyến dài hơn 3km, chạy từ Điện Hải đến Nại Hiên. Liên quân Pháp-Tây chia làm ba cánh:
- Cánh phải do đại tá Reybaud chỉ huy, gồm 750 quân, trong đó, toán quân Tây Ban Nha do thiếu tá Canovas điều khiển. Nhiệm vụ của cánh này là đương đầu với lực lượng Việt Nam chận tàu Pháp ngược sông Hàn;
- Cánh trái do đại tá Faucon chỉ huy, có 425 quân, gồm cả lính Pháp và Tây Ban Nha, giữ nhiệm vụ đánh vào các đồn -lũy phía tây nam;
- Trung quân là lực lượng trừ- bị, có nhiệm vụ tiếp ứng cho cả hai cánh phải và trái khi cần, do đại tá Tây Ban Nha Lanzarote chỉ -huy . Genouilly đi theo cánh quân này.
Liên -quân vừa tiến vừa bắn xối xả, vượt qua các hào- cắm chông tre, áp -sát các lũy đất.
Quân ta cũng dựa vào lũy đất bắn trả nhưng hỏa lực kém quá nên đương cự rất khó khăn. Hiệp quản Phan Hữu Điểm trúng đạn chết ngay tại trận. Nguyễn Tri Phương liệu thế không thể nào chống giữ được, liền ra lệnh bỏ phòng tuyến thứ nhất, rút về cố thủ phòng tuyến thứ hai, gồm các đồn Liên Trì, Nghi Xuân và Nại Hiên, được che chở bằng một hệ thống hào lũy khá vững vàng.
Toàn thể được lệnh tử- chiến, không cho quân Pháp tiến sâu vào nội -địa cũng như tiến ra Huế.
Đến hơn 10 giờ sáng thì trận đánh kết thúc.
Liên- quân bị 3 chết, 6 thương tích; còn phía ta có đến 700 quân chết tại trận trong tổng số 10,000 quân tham dự trận đánh. Tổng kết, trong ngày hôm đó, liên quân Pháp Tây đã chiếm được 20 cứ điểm phòng ngự của Việt Nam, gồm các đồn Du Xuyên, Hải Châu, Phước Ninh, Thạc Gián, các pháo đài và công sự phụ thuộc khác, chưa kể 54 súng lớn bị tịch thu.
