圆明园的毁败始于1860年第二次鸦片战争期间英法联军的大规模纵火抢劫。圆明园被焚后经清室整修，尚有部分建筑幸存。1900年，北京被八国联军攻占，圆明园在混乱中遭到附近驻军溃兵和匪民的劫掠，残存建筑大部被毁。清朝灭亡后，圆明园遗址无人看护，残存的石料大多被掠去，残存的建筑和园墙也因人口的大量迁入大多遭到平毁。
第二次鸦片战争期间，英法联军于1860年10月6日攻抵北京德胜门、安定门等处，僧格林沁和瑞麟部士兵纷纷退至圆明园一带，英法联军遂追至圆明园。联军士兵起初尚相劝戒，勿进入园中，恐中国日后以失物索赔，但不久于黄昏间即有数千名法军士兵冲入圆明园，守园的官兵寡不敌众。见法军展开抢劫，英军司令格兰特遂批准英军入园。10月17日联军司令部正式下令可入园自由劫掠，联军士兵大肆劫掠园中的珍宝和陈设物。根据英国官员事后估算，被掠走的文物珍宝（金银、宝石、绸缎和古玩陈设等）价值达600万英镑之多，因不识其价值或因搬运不便而被毁坏的珍本图书、佛塔、瓷器、家具等价值与此相仿。由于此前清廷谈判代表曾拘捕英国军使巴夏礼一行，并曾将其囚禁于圆明园中，英军在园中发现《泰晤士报》随军记者被肢解的尸体，英国谈判全权代表额尔金遂以“对外交人员实施虐待”为由，于10月18日下令放火烧园，以作为对清廷的惩罚。英军第一军团米启尔骑兵团一部于10月18日起在园中各处纵火，同时派出分队焚毁附近的静宜园、静明园、清漪园、畅春园等皇家园林。 圆明园大火持续烧了三天三夜，300多名太监和宫女葬身火海。
法国作家维克多·雨果曾对此给予强烈谴责，称之为“两个强盗的胜利”。圆明园被焚毁的原因，中国官方史学界的说法是英法联军为掩盖其野蛮劫掠而放火灭迹。也有某些人认为是由于清朝长期不遵守西方奉行的外交礼仪，自乾隆年间起，一路对西方各国君主及其使臣蔑视和不平等对待。在此次事件更将英法的谈判人员，悉数关押，导致39人中的26人，被折磨致死。英法联军进入北京后，发现这一状况，出于对清朝皇帝的报复，而采取火烧圆明园的策略。英法联军之所以选择焚烧圆明园主要是因为，皇宫（今天人们称之为故宫）是一国政权的象征，而圆明园是皇帝的私人园林，额尔金要惩罚当时的皇帝咸丰，是以烧毁圆明园，持此看法的著作有特拉维斯·黑尼斯三世的《鸦片战争》。
圆明园被焚后，尚有部分景点幸存。据同治十二年（1873年）的内务府调查报告，园内幸存建筑有圆明园的廓然大公、紫碧山房、鱼跃鸢飞、耕云堂、慎修思永、知过堂、课农轩、顺木天、春雨轩、杏花春馆、文昌阁、魁星阁、蓬岛瑶台、万方安和十字亭、藏舟坞，长春园的林渊锦镜、海岳开襟，绮春园大宫门、庄严法界、正觉寺等建筑。残存建筑多已年久失修。同治十二年，慈禧太后和同治帝打算择要重修圆明园，计划修复圆明园前朝区、九洲区，以及福海以西以北的少数景点，并将绮春园择要修复，改名“万春园”，作为奉养两宫（慈安、慈禧）太后的居所。但该计划终因财力不足而在开工11个月后作罢。此后对园内一些景点仍有小规模维修，慈禧太后和光绪帝曾多次到园中游幸。此时的圆明园除幸存建筑外仍保留有大量的名贵花木、山水叠石、建筑基址，桥梁、道路、园墙和园门大多完好。圆明园仍属皇家禁苑，管理事务大臣及以下官员职务都有保留。
1900年，八国联军攻占北京，清帝再次逃亡。在混乱中，圆明园又遭到附近驻军溃兵和匪民的趁火打劫。园内残存建筑除新宫门（绮春园宫门）有庄户保护外，全被兵匪推倒拆毁，拆卖砖瓦木料。园内的古树名木、木质桥梁以及建筑地基中的木桩，全部被劫运往附近的清河镇出售。经过这次洗劫，历经同治、光绪两朝修葺部分也荡然无存了。光绪三十年（1904年）裁撤了圆明园的部分官员。
清朝灭亡后的数十年里，圆明园遗址残料继续受到劫掠。园内的方砖、条石、石料、汉白玉雕刻、太湖石、青片石等建筑材料纷纷被军阀官僚运走修建私园和陵墓，圆明园虎皮石围墙被拆除修路。此外也有一部分圆明园遗物被安放于公共场所，如长春园门铜麒麟、安佑宫丹陛石、水木明瑟碑先后于1910年至1937年被移往颐和园；安佑宫华表、石麒麟、西洋楼线法桥和翻尾石鱼、梅石碑、莳花碑、文源阁碑被分别移至燕京大学和北京图书馆旧馆；兰亭八柱碑、远瀛观石栏杆和“青莲朵”等珍贵太湖石于1915年移往中山公园；长春园大东门石狮子及基座移至正阳门和新华门。西洋楼遗址的汉白玉及砖瓦也多被军阀官僚运走，或被各家石作坊买去，就地改刻为其他石料。1928年大水法遗址石料被拆走修建绥远阵亡将士碑。抗日战争日占时期，园内部分遗址在“奖励农业”的口号下被平山填湖，改为水田。
1950年代，周恩来曾指示：遗址要保护好，地不要拨出去，以后有条件可修复。曾计划将中国科学院北京植物园寻址于此，但1960年代园内土地大多被附近生产队改为农田，大量人口迅速涌入，相继拆除了圆明园福海石驳岸、舍卫城残余城墙及地基、万春园三孔桥、运料门、长春园七孔闸等残存建筑，以及残留的全部园墙，并砍伐了园内残存的唯一一株花神庙古树。特别是1975年以后，各单位在园内大量平毁土山、填平湖泊、砍伐树木，修建工厂、养猪场、养鸡场，圆明园遗址原有山形水系和残存的古树植被彻底消失，尤其以绮春园被占用破坏的最严重。
经过70余年的残毁后，圆明园已成荒地。目前圆明三园内有迹可考的遗址大多分布在西洋楼一带，包括海晏堂大锡海，谐奇趣、方外观残存石柱石台，大水法西洋式石门及喷水池，绮春园单孔桥，圆明园别有洞天石舫等。现在可供游览的景点主要是绮春园、长春园和圆明园福海的残迹，重点有正觉寺、西洋楼和含经堂遗址等。正觉寺是唯一一组历经1860年和1900年两次劫难而完整留存下来的建筑物，2002年至2011年进行了复建保护工程。寺院坐北朝南，主要建筑有山门、天王殿、三圣殿、文殊亭、最上楼等等。圆明园九洲景区废墟已于2009年清理完毕，开放参观。
圆明园被劫掠后，园内价值连城的珍宝大量流失于海外。在欧洲各博物馆收藏有来自圆明园的藏品，如《女史箴图》（藏于大英博物馆）、《圆明园四十景图咏》（藏于法国国家图书馆）、文源阁版《四库全书》残本和瓷器、佛像、佛塔（多集中于法国枫丹白露宫）等。圆明园其他珍宝绝大多数已无可考察。
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