太平军经浦口向滁州方向挺进，击溃察哈尔都统西凌阿两千骑兵。由秋官正丞相朱锡锟统率的另一支北伐军则由浦口取道六合北上，在六合龙池击败清军四千骑兵，后西走滁州，与林凤祥、李开芳部队会师。从此，北伐军进军迅速，连续攻克怀远、蒙城、亳州等县，进入河南，直逼归德（今商丘）城下。太平军开炮轰击，捻军在城中作内应，打开南北两门，遂攻占该城，杀参将范正伦等清军官兵近四千人，缴获火药两万余斤，铁炮无数。河南巡抚陆应谷弃轿逃窜，免于一死。这是北伐军第一次大胜仗。
北伐军打算从归德府城西北四十多里的刘家口渡黄河，取道山东进攻北京。到刘家口，敌人采防河战略，把渡船烧光，无船过渡。绕道到河南巩县，从洛河偷渡黄河。过黄河后，经怀庆府休整，绕行山西进入直隶。刚刚受到朝廷封赏的清军都统胜保率兵紧追不舍，但太平军进军神速，胜保一路尾随，疲于奔命。太平军在路边竖起木牌，上写“胜保免送”。
北伐军进入太行山区，经晋、冀、豫交界的涉县、武安，出其不意直抵临洛关，再由临洛关北上，于9月直迫保定，就像一把尖刀直插清朝统治的心脏。咸丰皇帝吓得要逃往热河，诏谕各省巡抚将税收送到热河行宫。当咸丰召集王公大臣议事时，“皆涕泣丧胆，眼眶肿若樱桃”，京师官员“无不如鸟兽散”，官绅富户卷起金银细软逃出城的达三万多户。
咸丰急令惠亲王绵愉为奉命大将军，科尔沁郡王僧格林沁为参赞大臣，总统四将军督师会同钦差大臣胜保所部进行抗拒，调大军汇集到北京、保定一带。北伐军被阻，从深州乘虚而东，改从东面攻北京。北伐军乘虚东进，连下献县、交河、沧州、青县、静海，前锋直抵杨柳青，进逼天津。时值天津地区大水，到达北京东南的静海，淹没道路，无法行进。此时京、津清军防御已严密，加上冬季来临，太平军将士很不习惯北方的严寒，北伐陷入停顿。
1854年3月，北伐军粮尽，退到阜城，5月，再退守东光连镇，等候增兵。此时，天京援军到达山东，攻克临清州。李开芳带骑兵去迎接，到高唐州，知援军已溃败，乃入守高唐州，于是北伐军分为两地。北伐军本已兵力单薄，如今又被分隔包围，处境更危急。1855年3月，连镇被僧格林沁攻陷，林凤祥受伤被俘。高唐李开芳部太平军走冯官屯，僧格林沁仍筑墙包围，并引运河水倒灌，俘李开芳。
北伐军以孤军远征，苦战两年，驰驱六省，迫近北京，转战5000里，最终全军覆没。但北伐军艰苦卓绝的斗争，震撼了清朝统治的心脏，牵制大量清兵，客观上对太平军西征起到了支持作用。太平天国只派两万多人的北伐军孤军深入，与后方隔绝，粮饷无济，加之处于四战之地，只得采取避实击虚、忽东忽西的战略，最终难以逃脱丧亡的命运。
2.太平军的西征
在北伐的同时，太平天国为了巩固天京，控制长江中游，开始西征。太平天国孤军北伐遭到覆败，但西征却取得辉煌的胜利。
1853年5月中旬，洪秀全派春官正丞相胡以晃、夏官副丞相赖汉英等率战船千余艘，兵员两三万人，自天京溯江而上西征。西征军的进展比较顺利，先后攻下安庆、九江、武昌等地。
1853年秋，翼王石达开奉命出镇安庆，节制西征，将西征军分成两路，北路由胡以晃和曾天养率领，进军皖北。1854年1月攻克庐州（今合肥），相继收复周围 22个县，新任安徽巡抚江忠源兵败后投水自杀。西征军的南路由石实祯、韦志俊率领，挺进湖北。1853年10月攻克汉口、汉阳。1854年2月在黄州（今黄冈）大败清军，击毙湖广总督吴文镕，进而围攻武昌，分军进攻湖南，遭遇到劲敌曾国藩的湘军，而此时石达开已回京述职。
曾国藩（1811—1872年），字伯涵，号涤生，原名子城，派名传豫，清湘乡县荷叶塘（今双峰荷叶乡）人。1838年考中进士，入翰林院，先后任翰林院庶吉士、侍讲学士、文渊阁直阁事，后擢内阁学士兼礼部侍郎衔，后又担任过兵、吏部侍郎。曾两次上疏，为清廷出“教诲、甄别、保举、超擢”之策，为朝廷赏识。1852年，出任江西乡试正考官，忽报母丧，告假回家守孝。
其时，太平军从广西进军湖南，围长沙，克武昌，轻取沿江州县，江南大震，咸丰皇帝见八旗、绿营兵不是太平军的对手，便命令大江南北各省官僚地主举办团练。曾国藩奉命在湖南帮办团练，创建了湘军。曾以罗泽南的乡勇为基础，“别树一帜，改弦更张”，创办以“忠义之气为主”的湘勇，招募身强力壮的农民为士兵，组成一支地主阶级武装。利用封建宗法关系作为维系湘勇的链条，士兵由营官招募。每营士兵只服从营官一人，整个湘勇只服从曾国藩一人，形成严格的封建隶属关系，克服了绿营“将不知兵，兵不用命”的弊端。1854年，湘勇练成水陆两军1.7万余人，成为镇压太平军、维护清王朝统治的重要支柱。
1854年4月下旬，太平军与湘军在靖港、湘潭一带激战。在靖港，太平军用炮火猛烈轰击湘军水师，打得湘军船只在江中团团乱转，前进不得。陆路湘军在太平军的打击下，纷纷争上浮桥逃命。曾国藩树立令旗，下令“过旗者斩”，但兵败如山倒，人人争先恐后从旗旁绕过，向后狂奔。这一仗，湘军战船损失三分之一，炮械损失四分之一，差点全军覆没。曾国藩羞愤交加，投水自杀，部下把他救起，逃归长沙。
然而，这次胜利并没有把湘军武装彻底歼灭，太平军退守岳阳，从而给了曾国藩以喘息之机。曾国藩用了三个月的时间，重造战船，再募士兵，准备反扑湘潭。而湘潭太平军由一个在军事上无能的春官副丞相林绍璋统率，三日三败，全军覆没，这是太平天国起义以来损失最惨重的一次战斗。1854年夏秋，太平军在西征战场遭遇湘军的凶狠反扑，节节败退，失地千里，湘军直犯到九江、湖口。
危急时刻，石达开再度出任西征军主帅，亲赴前线指挥。1855年初，西征援军到达湖口后，诱敌舢板战船陷入鄱阳湖，将湘军水师分割为外江、内湖两支，留在长江上都是长龙、快蟹等笨重的战船。石达开抓住战机，乘夜派小艇数十只，放火袭攻长江上的湘军大船，取得重大的胜利。湘军败退九江。2月，太平军又在九江再次痛歼湘军水师，夺曾国藩座船。曾又投水自尽，被部下救起，逃往南昌。九江、湖口的胜利成为西征战局的转折点。西线军事步入全盛。
太平军在湖口大捷后，乘胜反击，再度攻占汉阳、武昌。同年秋天，石达开又挥师江西，四个月连下七府四十七县，由于他军纪严明，施政务实，爱护百姓，求贤若渴，江西人民争相拥戴。江西十三府中的七个府城，五十多个州县，都望风归附。队伍很快从一万多人扩充到十万余众，清廷官员哀叹“民心全变，大势已去”。
1856年3月，石达开在江西樟树又大败湘军，至此，湘军统帅曾国藩所在的南昌城已经陷入太平军的四面合围，对外联络全被切断，可惜此时江南大营猛攻天京，石达开被调回天京参加解围战，给了曾国藩喘息之机。
太平军西征虽受到一些挫折，但总的看还是取得了胜利，使千里长江成为太平天国的一条生命线，粮食和其他物资源源运进天京，为太平军一举击溃清军江北、江南大营创造了有利条件。
3.天京破围
天京门口的清军江北、江南两个大营一直威胁着天京的安全，1856年2月，太平天国从西征战场上调回燕王秦日纲、冬官正丞相陈玉成等去解镇江之危境，横扫围城清军。随即又一鼓作气攻击围困瓜州的江北大营。江北大营清将托明阿、陈金缓等竞相逃命，残部无心恋战，江北大营被粉碎了。
1856年5月，石达开与秦日纲会师天京，参加天京解围战，杨秀清也派军队出城接应，大破清军江南大营，打垮清朝钦差大臣向荣驻扎在天京东门孝陵卫的江南大营，向荣溃逃丹阳，自缢而亡。这时，长江千里，上自武汉，下至镇江，包括江西、安徽大部分地区在内，都归太平天国版图。新克州县，人民争先归附。“东王佐政事，事事严整，立法安民”，“民心佩服”。太平天国革命达到了鼎盛时期。