1839年3月10日，林则徐乘船抵达目的地广州。船只停泊于天字码头后，他在沿江两岸民众寂静、肃穆的气氛中，以及充满企盼的目光注视下，从容登岸。当时，在临江一条双桅帆船上看到这一情景的美国人威廉·亨德描述说：林则徐“具有庄严的风度，表情略为严肃而坚定，身材肥大，须黑而浓，并有长髯，年龄约60岁”。准确地讲，这一年林则徐55岁。
林则徐在接官亭和邓廷桢、怡良、关天培、豫堃等人会晤后，得知广东地区已着手拿获烟犯，查禁工作颇有声势，信心倍增。他当即下令外洋水师，查清外国鸦片趸船的行踪，乘势驱逐。
第二天，林则徐命令在钦差行辕——越华书院的门口悬挂告示，宣布：所有随从人员，不许擅离左右；派往行辕供事的书吏，在公馆内给予伙食，不准借端出入；凡文武官员因公禀报者，随时接见。
为摸清鸦片流毒的症结，林则徐进行了大量的调查研究工作。他把有关行商、散商集中到行辕附近寄宿，随时问话；广泛会见文武官员、友人、旧属、同乡，了解情况；雇佣两个长期在商馆为外商烹调的厨子到行辕内备办伙食，就近查询外国鸦片贩子的活动踪迹；身穿便服到船户、渔家中去，收集反映。他还借“观风试”的名义，召集书院的青年学生进行考试。不过，这次考试与以往不同，试卷里面写道：可以不答试题，但必须把自己知道烟贩的行为、住址和活动情况写明，对官兵走私、受贿的内幕，更要写清，不得隐瞒。书院的学生来自四面八方，知道的信息多，又大都思想活跃，对鸦片走私深恶痛绝，因此为林则徐提供了许多有价值的情报。
林则徐在工作中，发现自己对外国的局势缺乏了解，而只有知己知彼，才能百战不殆。于是，他派人广为搜集广州、澳门外国人出版的各种书报，包括商业情报和传教小册子，介绍西方史地的书籍。这些资料，大部分是用英文写成的。林则徐不懂英文，当时懂得英文的仅仅是少数与对外贸易有关的洋行买办、引水、通事，以及在外国教会学校里读书的学生。这些人在当时的社会地位很低，官府和封建士大夫不屑一顾。为了探求新知，掌握国外情况，林则徐求贤若渴，大胆地招募他们在行辕里翻译西方书报。
通过各种周密、细致的工作，林则徐对如何禁绝鸦片有了更加成熟的认识。他多次会见邓廷桢、怡良、关天培等人，共商禁烟大事。他认为，广东地区鸦片烟贩、吸食者众多的原因是外国烟贩走私鸦片，他们“若不带鸦片来，内地民人由何而吸”。在这一认识基础上，他把“必先重治吸食”的禁烟方针，更正为“以断绝鸦片为首务”的方针。在反复讨论的基础上，他们确定了禁烟方针。这个方针可以归纳为两点，即缴烟和具结。用林则徐自己的话，就是“将已来之鸦片，速缴到官；未来之烟土，具结永断”。具结，就是写出永不带鸦片来中国的保证书。
那时，英国鸦片贩子向来无视中国法令，鸦片烟土又不放在广州，主要是存储在伶仃洋面的趸船上。在这种情况下限令他们把鸦片全部缴出来，谈何容易！为完成这项极为艰巨的任务，林则徐制订了一套周密的办法：
1、对鸦片贩子严格对待，打击鸦片贩子的侥幸心理和对中国法令的轻视。
2、指责串通英国鸦片贩子、藏垢纳污的行商，并令他们传谕鸦片烟贩缴烟具结，转变立场为祖国服务。
3、做好同英国商务监督义律，以及鸦片贩子的阻挠活动作斗争的充分准备。
3月18日，林则徐会同邓廷桢、怡良等在钦差行辕传见十三行洋商。
十三行洋商，是清政府指定的垄断对外贸易的官商，此时共有十一家，即伍绍荣的怡和行、卢继光的广利行、潘绍光的同孚行、谢有仁的东兴行、梁承禧的天宝行、潘文涛的中和行、马佐良的顺泰行、潘文海的仁和行、吴天垣的同顺行、易元昌的孚泰行、容有光的安昌行。这些洋商，多年来暗中帮助外商贩卖鸦片，走私白银，刺探消息，从中得脏致富，林则徐早已探明洋商的底细，怒不可遏。
林则徐愤怒地斥责洋商堕落失职的可耻行为，指出政府设立公行，是为了杜私通而防禁物。他命令洋商将禁烟告示——《谕各国商人呈缴烟土稿》，速往商馆传达给外商，限3日内回复。
洋商匆匆赶到十三行公所传见外商，由通事用英语宣布林则徐的谕令。林则徐在谕令中指出，鸦片走私“骗人财而害人命”，外国鸦片贩子用“此物蛊惑华民，已历数十年，所得不义之财，不可胜计，此人心所共愤，亦天理所难容”。责令他们将鸦片全数缴出，并填写中、英两种文字的保证书，声明以后来船，“永不敢夹带鸦片，如有带来，一经查出，货尽没官，人即正法，情甘服罪”。如遵令在三日内回复，则奏请皇帝既往不咎，酌情奖励。以后再犯，既应遵照新例，一律从重惩罚。他庄严地宣布了自己的禁毒决心：“若鸦片一日未绝，本大臣一日不回，誓与此事相始终，断无中止之理！”还警告说：鸦片走私的恶劣行径，已激起中国人民的极大愤慨，如果鸦片贩子不知改悔，惟利是图，将会受到严厉制裁。
同一天，粤海关监督豫坤发布通告，暂时禁止外商赴澳门。
尽管时间紧，风声急，但外国鸦片贩子仍未回复缴烟的数目和时间。
3月21日，是林则徐指定的最后一天期限。外商商会开会研讨对策，企图按照以往的惯例，以一张不再和鸦片发生关系的保证书和一笔对方满意的贿赂蒙混过关。但是，这种应急妙术失灵了。当晚，洋商赶到商馆传达林则徐的回谕：如果不马上答应呈缴鸦片，明早十时亲自到十三行公所办理一切事宜，并首先审讯洋商，予以法办。于是，外商商会又连夜召集紧急会议，研究次日如何答复。他们邀请十三行总商伍绍荣到会，探询林则徐的真实用意。当得知林则徐不受贿赂，拖延抵赖也无济于事时，才勉强同意拼凑1037箱鸦片上缴。
22日，林则徐在接到外国烟贩答应缴烟1037箱呈报的同时，又收到了广州地方官员的报告。报告指出：美国商人中绝大多数愿意缴烟，被英国大鸦片贩子颠地阻挠；颠地所带烟土最多，正在意图免缴。林则徐当机立断，下令传讯颠地。同时，又命邓廷桢传讯外商，驳回外国鸦片贩子的呈报。
林则徐的上述举动，当属中国的内政问题。然而，英国驻华商务监督义律得讯后，却蓄意把中国正当的反烟毒、反走私的斗争变成两国政府之间的争执，疯狂地掀起战争叫器。他发出通知，命令所有停泊在洋面上的英国船只，开到香港去，并挂起英国国旗，准备抵抗中国政府的攻击。与此同时，他还气势汹汹地致函邓廷桢，对中国方面加强海防的措施横加指责，甚至以挑衅的口吻问道：“是否想同在中国的英国人作战？”
24日，义律星夜乘船从澳门赶到广州商馆，怂恿鸦片贩子不要缴烟，并于当天晚上，指使颠地逃跑。商馆里的中国雇员发现后，联络渔民把他截回。事后，义律召集全体外商开会，叫嚷外商统一行动，对抗中国的禁烟令，并为他们打气说：“我要和你们在一起，直到我最后一息”。他还把颠地安置在自己的房间里进行保护。就这样，鸦片走私的巨额利润，以及英国政府与鸦片贸易的肮脏关系，把义律心中最激烈、最卑劣的感情唤起来了，他不顾一切地维护鸦片贩子的利益。
精明善断的林则徐，认识到这时抗阻禁烟的人，已不是颠地，而是义律。按照清政府违抗法令即行封舱的惯例，林则徐下令停止贸易并派兵封锁商馆，撤掉商馆里所有中国雇员，断绝商馆与趸船之间的交通。自投罗网的义律，成了瓮中之鳖。3月26日，林则徐通告义律，外商一经将趸船烟土全数缴出，不仅一切恢复正常，而且以后各外商均可在华从事正当贸易。林则徐的措施，仁至义尽、有理有节。可是，义律和鸦片贩子们却无中生有，声称中国政府的上述措施是“越轨行为”，“英国人民的生命财产处在十分可怕的危险之中”。事实上，商馆不是领事馆，中国政府官吏为维护本国正当利益，令犯罪分子缴出违禁品，采取暂时封锁内外联系的措施，在国际法上也是无可非议的。
封舱、封馆很快取得了积极效果，3月25日当天，就有美国商人具结保证以后不再“贩卖鸦片，若有违反，甘受惩罚”。
义律继续顽抗。他要求林则徐颁发护照，并威胁说：如果不发给护照，就认定本国的人和船已被强行扣留，就要采取相应行动。林则徐的回答冷静而坚决：“一定要先缴烟，然后自然会颁给护照。”义律黔驴技穷了！3月27日，他被迫命令英国商人缴烟，但与此同时，他又节外生枝地表示：全部鸦片将由他以英国政府代表的名义转交给中国政府，保证烟价以后全部由英国政府赔偿。这样一来，就把中国政府处分鸦片贩子的问题，变成中英两国政府间的交涉，为以后英国发动侵略战争制造了借口。义律还以英国政府赔偿损失的保证劝告美国鸦片贩子同时缴烟。他的险恶用心，在于联合美国对中国采取共同行动。
林则徐为防止义律不讲信义，采取了以下措施：缴出鸦片一半，允许商馆使用中国雇员；缴出四分之二，酌情允许水上往来；缴出四分之三，允许开舱贸易；全部缴出后，一切恢复正常。
4月3日，林则徐派员与义律派出的代表一道赴虎门等处缴烟。11日，林则徐会同两广总督邓廷桢，亲自到虎门监收。截至5月21日，共收缴鸦片19187箱零2119袋。其中，除美国烟贩子的1540箱外，全部是英国烟贩的鸦片。
林则徐收缴鸦片的胜利，在清政府禁烟史上是破天荒的第一次。这一胜利，如同惊雷一般，轰得珠江口岸伶仃洋上的鸦片走私船纷纷逃窜。林则徐以无比自豪的心情，描述了这一令人激动的情景：
“春雷□破零丁穴，笑蜃楼气尽，无复恢然。沙角台高，敌帆收向天边。”