早在同治六年，法國就派出了一支以海軍軍官安鄴為首的探險隊，來到雲南與杜文秀接觸。由於杜文秀對法國沒有好感，法國人什麼也沒撈著就走了。法國人剛走，英國就來了：派出了以斯拉登上尉為首的英國探險隊。李國綸派兵護送英國人去見了杜文秀。斯拉登在大理一共呆了48天，雙方主要就貿易主要是軍火進行了談判，英國人答應從緬甸給杜文秀提供軍火。當時，在上海創刊才3個月的《申報》爆料稱：大理政權得到了來自英國的軍火支援。
杜文秀自東征敗績後，精銳喪盡，情勢急轉直下。同治八年（1869年）十月初，清軍在佔領了南安、楚雄、定遠等地後，岑毓英兵分三路向滇西大舉進攻。到了第二年年初，南路清軍佔領了緬寧，北路清軍佔領了麗江、劍川，中路清軍在佔領了彌渡、浪穹、鄧川、紅巖、雲南驛和賓川等地後，直逼大理。隨後雙方在彌渡、紅巖、雲南驛等地展開了拉鋸戰。到了十月底，大理以北各州縣盡為清軍所得。
楊玉科部從同治八年（1870年）九月開始進攻姚州，到第二年四月初才拔取，雙方進行了殊死拼搏。楊玉科身先士卒，官兵效命，於是積屍盈巷，流血成渠，最後生擒大司軍馬金保、大將軍藍老陝，一把大火燒光了姚州城。
此時楊榮為大司衡，掌握著回軍大權，杜文秀徒擁有虛位而已。楊榮驍勇善戰，很像太平天國的“四眼狗”陳玉成。他與官兵惡戰於蒙化、彌渡、雲縣、賓川一帶，橫衝直闖，官兵遇見望風披靡。而精悍短小的楊玉科也是一個驍勇悍絕的主，打起仗來從沒打算活著回去，他兩次被回軍抓住都設計跑掉了，可見其狡詐。
1871年秋，岑毓英命令各部清軍發起秋季攻勢，楊玉科部圍攻水平，李維述、楊國發部急攻雲南縣，企圖夾攻下關。十月，楊玉科進攻上關，楊榮出關迎敵，雙方大戰十餘日，楊榮力有不支，退入關內，楊玉科奪了洱海北岸的回壘。有一天，楊榮單身出關大呼，請楊玉科出來答話。楊榮一見楊玉科，立即跪倒，伏地痛哭說：“楊鎮軍天威，榮不敢再來覬覦矣！我回教皆朝廷赤子，在昔起釁，漢回互鬥，仇殺相仍，因官長未能排解，以致激成禍亂之階，前在省垣，亦曾專人詣岑公處投誠，後因小人譖訴，是以不果，今特哀請鎮軍為榮代稟岑公，倘能予榮以自新之路，榮願獻文秀以迎王師也。”楊玉科說：“某統兵西來，專以撫順剿逆為主，爾能傾心反正，即為良民，決不咎其既往也。”楊榮感謝，解兵而去。
同治十一年（1872年）四月，楊玉科率部攻取向陽堡後，移軍趙州。杜文秀親率楊榮、蔡廷棟等數萬人由大理下關出援趙州。趙州城中的悍回也開城迎戰。當時楊玉科僅有數千人，腹背受敵；官兵又見杜文秀親自來援，軍威甚盛，皆有懼色。楊玉科挺矛大呼：“擒賊先擒王，此正壯士立功之秋也。”乃令遊擊周作祥率守備李福、單玉林、蘇開先等為左路，拒右路回軍；守備和萬壽、邵洪順、馬兆春、趙欽等為右軍，拒左路回軍；楊玉科率馬雙元、彭正剛、石炳元等為中軍。楊玉科神武鷹揚，長槍怒馬，如入無人之境，眾將也奮勇爭先，一以當百，從上午殺到下午，杜文秀受傷墜馬，差點被擒，回眾拼死相救，雜於步軍中逃脫。於是回軍銳氣大挫，兵敗如山倒，官兵生擒六百餘，斬首四百餘，攻陷趙州，從而進逼下關。
下關在蒼山、洱水交接之處，居高臨下，東有黑龍橋，西有江峰寺，城垣高固，洱水從下繞過，一夫當關，萬夫莫開。楊玉科屢攻不下，偵知守關將領是漢將董正性，於是派人說降。董正性欣然聽命，只是蔡廷棟據關防守很嚴，無隙可乘。五月初七，蔣宗漢奉命由漾濞出合江，攻克青菜莊，越過斜陽峰而下，直搗關背，回兵蜂擁迎敵，蔣宗漢力不能支。楊玉科急命李復興等率勇士一千餘人，由關東洱水狹窄處，泅水而過，猛擊蘇武莊，回兵三面受敵，紛紛潰散。董正性趁機縱火焚燒房屋，大開關門，楊玉科統軍入關。蔡廷棟奔回大理。而上關守將馬國璽遙遙望見下火起，也縱火而逃，關外漢將段瑞梅、魯國祥等率軍長驅直入。於是一天之內，連克二關。至此，大理城失去屏障。
杜文秀知道大理蘇丹早晚不保，在1871年就派出使節劉道衡以班賽蘇丹的名義向英國女王獻上四箱雲南大理石，表示貢上的是杜文秀統治的土地，願意臣服於英國；並獻上《上英皇表》，雲“中華總統兵馬大元帥，臣杜文秀，謹表呈大英國皇上陛下，俯請聖安，伏乞鑑納事……臣等深慕大德，遠獻愚忠；如蒙俯納，遣發飛龍之師，願效前驅，成逐鹿之志……”請求英國駐印度殖民當局出兵雲南。英國認為杜文秀快垮了，沒有什麼政治利用價值了，於是表示：石塊就收下，兵就不出。
六月，清軍乘勝從南北兩面向大理髮起進攻。結果楊榮所部主動出戰，清軍大敗。到十一月初，清軍包圍大理城。
楊玉科先拔了城外的回軍堅堡——豐呈莊。楊榮、馬榮耀、馬國璽、金大膊等披髮塗面，手執火器噴筒出城猛撲，杜文秀也率親黨與官軍拼死惡戰，雙方大戰八晝夜，官軍陣亡者兩千餘人。清軍李福興等在東城挖掘地道，以火藥轟陷城牆數處，於是城破，官軍蜂擁而入。城內回兵又在南教場、蓮花池等處立營，與官軍死戰數月，漸漸抵抗不住。十一月二十六日，杜文秀知道大勢已去，對眾將表示，願意死他一人而挽救城內的百姓。隨即將家眷灌了毒酒，自己也服了毒藥。楊榮、蔡廷棟（杜文秀的女婿）早已暗向楊玉科投降了，於是綁了杜文秀，命車伕送至楊玉科的營中。此時杜文秀已經毒發，臉色慘白，強行振作精神對楊玉科說：“君亦堪稱好漢也。吾保城中赤子已十八年矣，今盡交與君，願君亦保之數日也。”楊玉科才準備審問，杜文秀已經倒地。楊玉科隨即割了其首級，連同印信、衣冠，送往岑毓英行轅。楊榮、蔡廷棟等雖然降了，仍然防止清軍卸磨殺驢，所以始終保持著兵力。十二月初四，岑毓英來到下關，對楊玉科說：“楊榮等狼子野心，不可信用，宜速除之。”楊玉科返回大理，用計誘擒了楊榮、蔡廷棟等。岑毓英一到大理，就將楊榮、蔡廷棟等在五里橋斬首；隨即下令血洗大理城，一時洱水皆赤。死亡之數，超出了丙辰年被殺的漢民人數。第二年，清軍在拔取了順寧、雲州、騰越之後，長達17年的雲南回民起軍至此劃上句號。
需要說明的是，楊榮、蔡廷棟等向楊玉科投降，前提肯定是他及所部士兵的生命安全必須得到保障，而且也肯定是得到了巡撫岑毓英的同意的。杜文秀不愧對是一代梟雄，臨死表現出了應有的大度，並向楊玉科請求保全城中的回民。結果岑毓英出爾反爾，轉過身就不認帳，縱兵血洗了大理城。官場中無義氣。
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