4 (16) октября 1860 г. Н. П. Игнатьев прибыл в Пекин. От имени русского правительства он призвал Англию и Францию отказаться от занятия Пекина и его окончательного разграбления. К этому времени в лагере союзников обострились разногласия. Франция, откликаясь на призыв России, стала склоняться к ограничению предъявленных Китаю требований и урегулированию возникшей ситуации путем переговоров. Китайские власти также искали пути к миру. Высокий авторитет Игнатьева у той и у другой стороны побудил Пекин и союзников прибегнуть к услугам русского посланника.
От китайской стороны с такой просьбой к Игнатьеву обратился великий князь Гун. Русский посланник согласился быть посредником на переговорах при условии что китайская сторона изложит свою просьбу письменно. Кроме того, он потребовал признать Айгуньский договор и провести разграничение от устья реки Уссури до Кореи, а на западной границе — по линии китайских караулов. Далее, Игнатьев просил разрешить движение торговых караванов через Монголию на Пекин и сухопутную торговлю на всем протяжении границы; открыть русские консульства в Кашгаре (Синьцзян), Урге (Монголия) и Цицикаре (Маньчжурия), а также урегулировать порядок отношений между начальниками пограничных областей. Требуемое официальное письмо китайской стороной тут же было представлено. Пекин обязался также
30 октября была закончена подготовка текста русско-китайского договора, который был подписан 2 (14) ноября 1860 г. в Пекине. Пекинский договор с Россией формально считался дополнительным, так как его статьи подтверждали и поясняли Айгуньский и Тяньцзинский договоры. Но фактически он имел самостоятельное значение. Согласно ему, Уссурийский край окончательно становился русским владением, а линия границы проходила по рекам Амуру, Уссури, Сунгача, озеру Ханка, рекам Беленхэ и Тумыньцзян.
Включение Приамурья и Южно-Уссурийского края в состав России стало главным результатом российской дипломатии на Дальнем Востоке в XIX в., и немалая заслуга в этом принадлежала Николаю Павловичу Игнатьеву.
После возвращения в Петербург в 1860 г. Н. П. Игнатьев был произведен в генерал-адъютанты. С 1861 по 1864 г. он возглавлял Азиатский департамент Министерства иностранных дел, который отвечал за внешнеполитические операции России в Азии и на Дальнем Востоке. Но Николай Павлович тяготился кабинетной работой, поэтому, когда канцлер А. М. Горчаков в 1864 г. предложил ему должность посланника в Константинополе, он, не раздумывая, согласился.
В ранге чрезвычайного посла (с 1867 г. — посол) Игнатьев с редким упорством и энергией взялся за исполнение новых обязанностей. С помощью константинопольских христиан, сербских и греческих дипломатов Игнатьев был прекрасно информирован о положении дел в турецком правительстве и в стране в целом. В числе его агентов были и турецкие чиновники, которые сообщали Игнатьеву о решениях правительства. По свидетельству сослуживцев, его трудно было удивить какой-либо секретной дипломатической новостью. Проблема для Игнатьева часто заключалась не в том, как получить «секретный» или «особо секретный» документ турецкого правительства, а в том, как переправить его в Россию, чтобы об этом не узнала турецкая контрразведка.
Посылать каждый раз личного курьера на родину стоило достаточно дорого, а направлять документы в специальных пакетах с сургучной гербовой печатью было опасно. Такие пакеты турецкие власти вскрывали в первую очередь и по прочтении запечатывали без малейших следов вскрытия. Игнатьев решил отправлять всю свою корреспонденцию в самых обычных письмах, запечатанных в грошовых конвертах, которые пролежали некоторое время с селедкой и мылом. Он заставлял лакея писать адрес не на имя российского министра иностранных дел, а на имя его дворника или истопника по частному адресу. И это действительно спасало корреспонденцию от перлюстрации.
Н. П. Игнатьев проработал в Константинополе тринадцать лет и очень много сделал для успешного проведения в жизнь российской внешнеполитической, линии. Его неисчерпаемая энергия и пытливый ум во многом способствовали тому, что вскоре после приезда в Турцию он занял видное место в дипломатическом корпусе, стал со временем его дуайеном (главой). Игнатьев завоевал личные симпатии многих турецких министров и самого султана. Заглазно Николая Павловича называли «всесильным московским пашой» — первым после султана лицом по влиянию в турецкой столице.