Los invasores y su partidarios pensaban que ocupar México sería una empresa fácil y no creyeron encontrar verdadera resistencia. El 19 de abril, Lorencez lanzó un manifiesto desde Córdoba en el instaba a los mexicanos a confiar en Napoleón III, a cuyo amparo podrían establecer un gobierno que garantizaba la independencia e integridad del territorio.
Lorencez avanzó con seis mil soldados hacia Orizaba, donde recibió refuerzos bajo el mando de los coroneles L´Herillier y Gambier. Desde Orizaba, Ignacio Zaragoza se dirigióa las Cumbres de Acultzingo, para cortarles el paso hacia el Altiplano Central, pero no tuvo éxito. Los franceses se acercaron hasta la Cañada de Ixtapan. Zaragoza concentró sus fuerzas en Puebla, estaban formadas por doce mil hombres al mando de los generales Miguel Negrete, Felipe Berriozábal y Lamadrid.
Negrete llevó el peso de la batalla. Los franceses comenzaron el ataque al fuerte de Guadalupe con dos compañías de zuavos y diez piezas de artillería. La brigada de Berriozábal acudió en ayuda de Negrete. La brigada de Lamadrid apoyada a Zaragoza por la izquierda, mientras que por la derecha lo auxiliaba la división de Porfirio Díaz.
Después de una hora, Lorencez ordenó un ataque general, pues las municiones se estaban acabando. Cuatro batallones de cazadores avanzaron como refuerzo, pero los mexicanos los atacaban desde los Fuerte de Loreto y Guadalupe. La caballería mexicana rodeó a los cazadores, que se habían quedado de reserva en la planicie y no pudieron recibir ayuda de los zuavos, a causa de una fuerte tormenta.
Los zacapoaxtlas, índigenas del estado de Puebla, se ofrecieron como voluntarios para combatir a los invasores. A pesar de que sólo contaban con machetes y lanzas, no les dió miedo enfrentarse a las armas de fuego de los franceses, y lucharon con tan admirable valentía, que les demostraron al orgulloso general francés que no hay razas inferiores.
Lorencez ordenó la retirada, con un saldo de 476 soldados muertos y 345 heridos. La derrota del ejército francés el 5 de Mayo de 1862 fue una gran victoria para los mexicanos que se oponían a la invasión; no sólo por haber vencido a uno de los mejores ejércitos del mundo muy superior al mexicano en cuanto a número de integrantes, armamento y preparación militar, sino por constituir una victoria moral que trajo consigo optimismo y confianza.
En Francia, Napoleón III solicitó al Congreso que autorizara los recursos suficientes para enviar un cuerpo expedicionario de treinta mil hombres al mando del general Elías Federico Forey. Las primeras tropas llegaron en agosto. Forey pisó suelo mexicano el 24 de Octubre y Lorencez regresó a Francia el 10 de Noviembre.
Por su parte, el gobierno de Juárez planeaba la defensa. Continuaban los trabajos de fortificación de Puebla y México. González Ortega, que sustituyó en el mando del ejército de Oriente a Zaragoza , se preparaba para resistir al invasor. En octubre desembarcaron más tropas en Veracruz, al mando del general Aquiles Bazaine. Para enero de 1863 la fuerza expedicionaria se componía de cerca de treinta mil hombres, incluyendo al contigente del partido monárquico.
En Puebla se levantaban trincheras, se aseguraban los fuertes de Loreto y Guadalupe y se juntaban víveres para resistir un posible sitio. Para defender esta plaza se contaba con 22,000 hombre del ejército de Oriente, más otros 3,000 que formaban el cuerpo del ejército del Centro, al mando de Comonfort, cuyas fuerzas quedarían fuera de Puebla pàra atacar los sitiadores.
El 10 de marzo, González Ortega declaró a Puebla en estado de sitio, el 14 hizo salir de la ciudad a los no combatientes, incluso a los franceses que residían ahí.
