Năm 1873, quân Pháp mang quân từ Sài Gòn ra đánh chiếm thành Hà Nội. Vì vũ khí lạc hậu nên thành Hà Nội thất thủ, Tổng đốc Nguyễn Tri Phương bị chết, quân Pháp đã chiếm thành. Dưới sức ép của quân Pháp, triều đình Huế phải ký Hòa ước Giáp Tuất 1874, theo hiệp ước, nhà Nguyễn phải cắt khu đất bờ sông cho quân Pháp, đổi lại họ sẽ trao trả lại thành Hà Nội. Họ được quyền lập tòa lãnh sự ở khu vực này. Theo thỏa thuận ban đầu, diện tích khu nhượng địa chỉ rộng 2,5 ha nhưng sau đó quân Pháp ép nên triều đình Huế phải cắt thêm đất cho họ với diện tích lên tới 18 ha trong đó có đất xưa là Đồn Thủy nên có tên gọi là khu nhượng địa Đồn Thủy (tương ứng với khu vực từ bảo tàng Lịch sử Việt Nam đến đầu phố Trần Hưng Đạo ngày nay).
Đồn Thủy do vua Minh Mạng cho lập trên sông Hồng, có nhiệm vụ kiểm soát tàu thuyền ra vào Hà Nội. Đồn cũng là nơi đóng quân của lực lượng thủy binh nhà Nguyễn. Đến thời vua Tự Đức, đồn thủy binh này chuyển đi nơi khác nên khu vực này bỏ hoang, vì đất triều đình nên dân chúng không dám vào ở. Năm 1875, Pháp bắt đầu xây dựng các công trình ở khu nhượng địa này bao gồm tòa lãnh sự, nhà ở cho sỹ quan và binh lính, kho vũ khí, lương thực thực phẩm. Họ cho làm hàng rào gỗ bao quanh khu nhượng địa, bên trong làm đường và trồng cây phượng. Lối đi vào thành phố gần nhất là qua cửa ô Cựu Lâu (Tràng Tiền, đối diện với nhà hát Lớn ngày nay). Tại vị trí này người Pháp cho xây cổng khá lớn vừa là nơi vào thành phố vừa là ranh giới cho khu đất của Pháp, cổng có lính canh cấm không cho người An Nam vào “đất Pháp”.
Cổng có tên là cổng Pháp quốc (Porte de France). Năm 1886, cửa ô này được Claude Bourrin môt tả trong cuốn sách Đông Dương 1888-1898: “Một vòm cuốn uốn cong rộng lớn xây gạch, chắc chắn, vuông vắn” nhưng sau đó đã bị phá hủy và sửa thành một một loại cổng đơn giản, có hai trụ cao. Cổng này còn được lưu lại hình vẽ trong cuốn sách của A.Masson: “Được trổ ra từ một tường dày, phía trên có lan can, cổng nằm giữa hai trụ phía trên có hai con sư tử. Kiến trúc cổng đơn giản nhưng oai nghiêm”. Hai con vật đắp trên trụ có lẽ là con lân quen thuộc trong kiến trúc Việt Nam. Đoạn phố từ cổng Pháp quốc đâm ra bờ sông được họ đặt tên là Rue de France (phố Pháp quốc). Năm 1882, Pháp đánh thành Hà Nội lần thứ 2 và sau đó chiếm hoàn toàn Hà Nội năm 1883. Với ý đồ sẽ bình định các tỉnh Bắc Kỳ chiếm đóng lâu dài An Nam nên khu Đồn Thủy được xây dựng bệnh viện, mở rộng cảng để tiếp nhận vũ khí, hàng hóa ở bờ sông Hồng.
Dù có vũ khí hiện đại hơn nhưng trong năm 1883, quân Cờ Đen (một đạo quân ở Vân Nam, Trung Quốc) đang ở Hà Nội vẫn gây sức ép lên quân Pháp. Quân Cờ Đen bao vây khu Đồn Thủy nhiều tháng liền nhưng đến mùa mưa năm đó nước sông Hồng dâng cao đã phá vỡ đoạn đê, nước sông tràn vào phố ngập khu Đồn Thủy. Cũng vì nhờ đê vỡ nên quân Cờ Đen buộc phải rút lui. Sau trận lụt đó để an toàn hơn khi quân Cờ Đen tấn công đó. Quân Pháp ở đây đã cho gia cố hàng rào xung quanh Đồn Thủy. Để tránh quân Cờ Đen quấy nhiễu, Chính phủ Pháp đã ký hiệp định với nhà Thanh trong đó có điều khoản quân Cờ Đen phải rút về nước.
Những dấu tích của Đồn Thủy xưa vẫn còn đến ngày nay là bệnh viện Lanessan (nay là bệnh viện 108), tòa nhà xây năm 1883 nay vẫn khá nguyên vẹn trong nhà khách Quân đội số 33 Phạm Ngũ Lão.
N.N.T