李秀成想以“其人之道還治其人之身”，圍打曾國荃的兩萬人，但這需要極其漫長的時間。可是湘軍一天不撤走，天王洪秀全在天京城裡就如坐鍼氈。天王每天都催李秀成儘快趕走曾國荃部，不容他慢慢圍攻。
天時也對李秀成不利，他要想長期圍困曾國荃部，自己二十萬人也需要糧草接應才行，但是此刻天京城裡本來就缺糧，冬天馬上就要來臨，天王洪秀全不找他要糧就不錯了。另外，二十萬人的冬衣也沒有着落，南方的冬天，沒有暖氣，冷起來也會凍死人的。
李秀成最後決定，跟曾國荃全面決戰，讓湘軍顧此失彼。1862年10月，李秀成發動了第一次全面攻擊，打擊曾國荃的東西兩翼。東翼是曾國荃的主力，西翼是曾國荃的糧道，只要搞定其中任何一個，曾國荃部就得撤離南京。
“兄弟們，試試我侄兒從上海給我們買來的洋槍洋炮。”李秀成率軍從東西兩翼猛攻的時候，曾國荃告訴手下將士，讓長毛靠近了再打。
李秀成運用的是人海戰術，這一套面對曾國荃部下的洋槍洋炮根本不管用。他們一靠近，湘軍的射擊亂打也能打得準，排炮的威力也非同小可。
在湘軍的槍林彈雨中，李秀成指揮太平軍聽到炮響就臥倒，等湘軍打完了要填充彈藥時再前進，但這種打法，說到底吃虧的還是太平軍。損失慘重的李秀成，決定不與湘軍決戰了，在切斷曾國荃的糧道上猛攻，目標鎖定湘軍西線江心洲。李秀成指揮太平軍抄襲江心洲後路，意圖切斷曾國荃的交通線。曾國荃命令湘軍連夜開工，加班加點，修築了十幾座營壘，與太平軍在洲上對峙，確保糧道通暢。
全面進攻打了六天，曾國荃營壘絲毫未動。李秀成低估了湘軍吉字營的防守能力！最終，李秀成也決定使出洋槍洋炮對付吉字營，他集中了太平軍全軍的洋槍洋炮，重點打擊湘軍東路曾國荃主力。
李秀成長期在蘇南與洋人打仗，繳獲了不少洋槍洋炮，洋槍有兩萬多杆，還有不少開花大炮。李秀成憑着炮火優勢，指揮太平軍向湘軍發起猛烈衝鋒。曾國荃深知洋槍洋炮的厲害，不敢出來應戰，只是命令兵將死守陣地，投擲火球、施放槍炮，拼命抵抗。這種打法，雙方都傷亡慘重，但戰事仍激烈進行，沒有進展。
10月22日，李秀成繼續加強攻擊力，使出了最後的殺手鐗。太平軍將士在炮火支援和掩護下，用木板頂在頭上，彎腰迂迴前進，躲避湘軍槍彈，齊聲吶喊，衝到壕前，用草把填壕，試圖衝進湘軍陣地展開肉搏戰。
“兄弟們，跟我上！”曾國荃見李秀成要玩命肉搏戰，脫掉外套，衝到壕前，親自督戰，鼓舞士氣，拼死擋住太平軍前所未有的強大攻勢。
戰火無情，槍炮無眼。正在督戰的曾國荃只見左臉一熱，隨即嘴角一陣甜味，還夾雜着淡淡的鹹味。鮮血和着塵土，沾滿了曾國荃的面頰，他用手一抹一甩，用湘鄉話狠狠地罵了一句，繼續組織將士還擊。湘軍將士在曾國荃的感染下，雖然眼看自己身邊的戰友一個一個倒下，卻並沒有膽怯退縮，反而越戰越勇，終於沒有讓太平軍越壕溝一步。
經過一天的激戰，曾國荃部傷亡慘重，簡單處理一下被彈片劃傷的口子後，他帶着各營營官，逐營視察安慰，激勵士氣，安排加固工事，補充彈藥。戰鬥還沒有結束，明天還得繼續。
經過一夜的短暫休整，曾國荃帶領湘軍重新回到戰鬥崗位。就在戰事逐漸升溫的緊要關頭，侍王李世賢帶領三四萬生力軍，也從浙江趕來爲李秀成助戰。
兵力上進一步佔據優勢的李秀成，再次指揮太平軍掀起了第一次進攻，他一邊加大正面攻擊力度，一邊趁着湘軍注意力被地面部隊吸引的機會，開始玩起了地道戰。
曾國荃見太平軍四處挖地道，擔心防不勝防，便在壕溝圍牆內再挖一道壕溝，再砌一道圍牆。就算太平軍的土營將士，能夠洞穿第一道壕溝和圍牆，也不可能再有力氣穿越第二道防線。
李秀成指揮太平軍將士，每人帶着一個裝滿土的木箱，衝到湘軍壕邊，壘成一條木箱牆，作爲臨時的掩體，然後“明修棧道，暗渡陳倉”，偷偷在木箱砌成的牆體下面開挖地道。
面對李秀成的上下兩層的立體攻擊，曾國荃兩頭應付，一面組織兵力開展地面阻擊，一面挑選精銳破壞太平軍的地道。就這這時，一直被太平軍打得喘不過氣來的曾國荃發現太平軍西線營盤有所鬆懈，他迅速組織了三支衝鋒隊，向太平軍西線營盤發動突然襲擊。太平軍猝不及防，十二座營盤被湘軍衝破，死傷慘重。
不久，李秀成親自指揮下，湘軍壕牆被太平軍土營的火藥炸開了兩個缺口，太平軍將士聞聲而動，在一排又一排的炮火支援下，他們一邊呼嘯吶喊，一邊衝向湘軍陣地。曾國荃一直堅守陣地，打到了十一月，眼看就要頂不住了，曾紀澤帶了三千援軍從水路抵達雨花臺前線！
眼看太平軍就要衝進缺口，李秀成喜出望外，可就在這個千鈞一髮的時候，只見曾紀澤又帶着大批淮軍突然殺到，在缺口處用槍炮猛烈回擊太平軍。由於捱得太近，曾紀澤部下的武器殺傷力達到了極限。在淮軍殺傷力最大化的打擊下，太平軍即使付出了慘重代價，傷亡上萬人，還是沒能衝破湘軍防線殺進缺口。
李秀成眼看機會難得，繼續組織太平軍精銳連續發動了五六次強力衝鋒，但是都被曾紀澤的援軍擋在了缺口之外。這一次，跟曾紀澤來雨花臺的淮軍將領是劉銘傳，這一戰，他的指揮作戰能力得到了曾紀澤的認可。
就這樣，李秀成精心組織和策劃的一個月天京會戰，沒能攻破湘軍陣地，最終宣告失敗，李秀成已經沒有太多生力軍能夠再次發動對曾國荃的大規模強攻。
而且湘軍由於後勤補給線一直沒有受到致命破壞，後方接濟源源不斷地送到前線，吉字營越打越來精神。
李秀成原本派了陳坤書負責斷了湘軍的糧道，可是沒想到他在金柱關一帶被彭玉麟水師打得節節敗退，未能實現既定作戰目標，所以曾國荃一直能夠通過水路得到曾國藩爲他籌集的糧草和彈藥，與李秀成在陣地上頑強地打消耗戰。
李秀成不想再與湘軍正面衝突，這種人海戰術傷亡太重，再這麼打下去，自己這點家底弄不好都得賠上。
李秀成也開始挖地道作戰，太平軍開挖的洞口，一般都選在離湘軍很遠的偏僻處，並且在挖地道的同時，利用地面炮兵部隊進行掩護，讓湘軍的聽地法失去用武之地。但太平軍土營的土方作業，依然沒有騙過精明的曾國荃，他以針尖對麥芒，地道對地道。
1862年11月5日，湘軍中有個叫做劉南雲的將領，終於第一個挖穿了太平軍的地道，與太平軍在地道里狹路相逢。
狹路相逢勇者勝，相期不如偶遇，湘軍和太平軍在地道里不期而遇，當即就在地道里打得你死我活。
有了劉南雲這個成功的案例後，曾國荃就命令湘軍成天到處轉悠，到處開挖地道，竟然把太平軍挖的絕大部分地道都挖穿了。挖穿之後，湘軍就拼了命地往裡面又是薰煙，又是灌水，結果太平軍多數地道都是半途而廢，成了爛尾工程。
在湘軍的反攻下，太平軍的地道還沒能靠近湘軍壕溝，就被湘軍破壞。正在作業的太平軍土營士兵，有很多當即就被湘軍殺死。曾國荃甚至還指揮湘軍，對太平軍的營盤發動突然襲擊，摧毀了太平軍靠近陣地的幾處營壘。
李秀成率部二十餘萬打了四十多天，該想的辦法都想了，能用的辦法都用了，部隊死傷數萬，彈藥耗費無數，糧草不多了，再打下去，等曾國藩的援軍一到，李秀成估計自己就會變成第二個陳玉成。1862年11月26日，李秀成以進爲退，向曾國荃發動了最後一次強攻，隨後命令部隊全部撤出戰鬥。
儘管李秀成的撤退佈置周密，11月25日，曾國荃就得到了李秀成即將撤退的情報，已經做好了偷襲的準備，結果果然順利得手，被他摧毀了太平軍十幾座營盤。
李秀成從天京雨花臺撤退，心情也非常複雜。本來他是不想打天京會戰的，結果被洪秀全臭罵了幾頓後，不得不調集太平天國的幾乎全部精銳，希望能夠畢其功於一役。可是，天京會戰，結局卻以太平軍失敗告終，天王肯定不會輕饒他。
果然不出李秀成所料，雨花臺戰役的半途而廢，讓洪秀全大爲光火。李秀成當即就被洪秀全叫到金龍殿，當面狠狠地痛罵一通。罵完之後，洪秀全還把他的忠王爵位革掉，指示李秀成立即到江北聯絡各部太平軍，收復天浦省，收集糧草接濟天京，然後北上攻打湘軍老巢安慶，以解天京之圍。
李秀成一聽，就知道洪秀全這條“進北攻南”指示不太靠譜。這種“圍魏救趙”的伎倆，早在援救安慶時就已經失效，如今老調重彈，恐怕不會奏效。況且這次北進除了吸引曾國荃，恢復皖北根據地，還要籌集糧食運到天京緩解饑荒，這不是天方夜譚麼？李秀成原本是要回到蘇福省去，當時曾紀澤已經又率淮軍去攻打蘇州了，蘇褔省也岌岌可危。但當時天王洪秀全正在氣頭上，李秀成沒敢吱聲，就答應了洪秀全，趕緊蔫頭耷腦跑出了金龍殿，趕緊離開天京，不然天王一生氣自己的小命也難保。
李秀成覺定先離開天京，走一步算一步。出了天京後，他不敢明目張膽地違抗天王的意思，只好陽奉陰違，點齊先頭部隊渡江，執行“進北攻南”的天王戰略。
1862年12月1日，李秀成命令章王林紹璋、對王洪春元、兒子李容發率領數萬先鋒，渡江北進，殺向安徽，挺進湖北。他們必須要拿下浦口和江浦，這是天京北岸交通線的必經之地，被洪秀全改名叫做天浦省。此時鎮守兩浦的清軍將領，正是投降清朝的李世忠。李世忠投降勝保後，被提拔做了江南提督，負責江北兩浦的防務。
太平軍前鋒對李世忠的底細，當然非常清楚，所以不想與他做過多糾纏。洪春元指揮太平軍，一面圍攻李世忠大營，一面率領主力衝過兩浦，四天之內，連續攻佔皖北西部的含山、巢縣、和州三座城市，隨後又進佔銅城閘和東關這兩個戰略要地。
李秀成的太平軍前鋒向江北突進的同時，洪秀全還讓江南的幾支太平軍游擊隊向江西挺進，牽制皖南鮑超等部湘軍，配合主力行動。一支是襄王劉官芳，從徽州、寧國出發；一支是奉王古隆賢、匡王賴文鴻，從太平和祁門出發；一支是堵王黃文金、孝王胡鼎文，從青陽、石埭出發。
曾國藩一邊囑咐江北各地駐防部隊嚴防死守，一邊絞盡腦汁把各地能調動的一些小部隊，儘量調到江北前線去堵截太平軍。被調動的部隊基本上屬於邊角料，規模都不是很大。一支是周惠堂的兩營，共一千多人，增援西梁山和裕溪口；一支是從蕪湖抽調的總兵李昭慶，率領張樹聲五營士兵，增援無爲；一支是李續宜手下的提督蕭慶衍，從河南固始率八營湘軍增援廬州；一支是毛有銘的七營湘軍，增援巢縣。
曾國藩將增援的重點放在無爲、巢縣和廬州一帶，阻擋太平軍西進。可是，曾國藩的調兵遣將已經落在了李秀成的後面。安徽的含山、和州與巢縣已經被李秀成前鋒攻佔。
1863年2月底，李秀成才率領大軍渡江與前鋒會合，正式實施“進北攻南”戰略，西征正式開始！跟隨李秀成參加第三次西征的有三十萬人，將領有納王郜永寬、養王吉慶元、紀王黃金愛、武王汪有維、愛王黃崇發、順王李春發、相王陳潘武、護王陳坤書、顧王吳如孝等。
曾紀澤得到李秀成主力渡江北上的消息，大喜，告知曾國藩，三個月內，他一定率淮軍拿下蘇州，搞定蘇南戰場。(。