Ngày 15 tháng 8, 1.500 quân Pháp do tướng Bouet chỉ huy chia làm ba cánh mở chiến dịch tấn công. Quân Pháp dự định tấn công quân Cờ đen đóng ở phủ Hoài Đức (nằm ở vị trí sở Dịch Vọng huyện Từ Liêm phủ Hoài Đức, ngày nay là đường Nguyễn Phong Sắc quận Cầu Giấy) và làng Vệ (làng Vẽ (xã Đông Ngạc Từ Liêm)), rồi đánh về Sơn Tây. Cánh quân bên phải bị quân cờ Đen trong làng đánh lại quyết liệt và bị hệ thống chiến lũy quanh làng cản bước tiến. Đêm hôm đó quân Cờ đen bỏ phủ Hoài Đức rút về cố thủ ở đồn Phùng (quân Pháp gọi là làng Phong), xây dựng rất nhiều chiến lũy bắn vào quân Pháp. Sau ba ngày giao chiến đẫm máu, quân Pháp vẫn chưa chiếm được làng Vệ và làng Phong, mất 42 lính bị giết, phải rút về Hà Nội.