咸丰帝闻岳州失守，严厉申斥徐广缙，将其革职留任，并命令他以重兵在岳州北面堵截，防止太平军进入湖北。但太平军已于12月17日撤离岳州，水陆并进，直趋武昌，其势甚盛，“艨艟万艘，帆帜蔽江，所过城镇，望风披靡”。前锋于12月19日进至距武昌仅六十里之金口。清廷深恐太平军占领武汉水陆要冲，然后北上河南或东下皖、苏，立命徐广缙亲率大军绕道援救武昌。
武昌是湖北的省会，西枕长江，东依洪山，城高墙厚，形势险要。当时武昌清军仅三千余人，湖北巡抚常大淳、提督双福以城内兵少，将城外兵勇全部撤入城内。12月21日，自湖南来援的总兵常禄、王锦绣所率千余名清军赶到，也全部入城，准备依城固守。为了防备太平军“潜挖地道”，常大淳等以“有碍炮路”为名，下令尽毁城外民房，大火延烧七昼夜，引起人民极大愤恨。
12月22日，陆路太平军六七千人由蒲圻直逼武昌城外，未遇任何抵抗即占领了城东洪山、小龟山、紫荆山诸要点，并向南北两翼展开，包围武昌城，同时挖沟筑垒，阻击敌人援军。水路太平军也于22日抵鹦鹉洲，经一昼夜激战，于23日占领汉阳，29日又占领汉口。攻占汉阳后，典水匠唐正才率部于汉阳、武昌间以船只相联，用直缆横缚大木，上铺木板，架起两座可通人马的浮桥（是年长江水小，为数十年少见，更便于架浮桥），沟通汉阳、武昌间的联系，以便进攻武昌城。
向荣于12月24日率万余援军赶到武昌附近，随后对围城的太平军多次发起攻击，但始终无法突破太平军的包围线，与城内清军取得联系。
太平军自12月25日开始进攻武昌城，先后使用了大炮、火箭云梯等武器。清军则用炮火、唧水筒、滚木、磘石等抵御。太平军攻城未下，决定采用穴地攻城法。1853年（咸丰三年）1月12日凌晨，埋在文昌门附近的火药轰发，炸开城墙，太平军先头部队立即由缺口冲入，大队相继突进，其余太平军也缘梯而上，纷纷攻入城内。守城清军丢下武器，四散逃跑，巡抚常大淳、提督双福等丧命，武昌为太平军占领。这是金田起义以来太平军攻下的第一座省城。
攻克武汉的胜利表明，太平军已经成为一支能攻克坚城的军队。它的编制内已区分为陆营、水营、土营，具备了正规军队的规模。两年内，清廷先后调集滇、黔、川、粤、桂、湘、鄂、皖等省三四万兵力，耗银千余万两，结果非但未能将太平军消灭，反而被太平军牵着鼻子，出广西，越湖南，趋武汉，一直陷于被动。
四、东取金陵
太平军进军湖北，尤其是攻克武汉三镇后，湖北及其邻近各省纷纷告急。咸丰帝不顾财政经济困难，进一步调兵遣将，妄图阻止太平军的前进，并进而将其歼灭于长江中游地区。由于摸不清太平军下一步的进军方向，只得分兵防堵，并企图把扼守要地与主动进剿结合施行。他接连任命三名钦差大臣，指挥长江中下游地区的作战：以向荣代替徐广缙为钦差大臣，指挥二三万清军紧随太平军不舍；任命署河南巡抚琦善为钦差大臣，会同直隶提督陈金绶等，指挥从陕甘、直隶、山东、山西等省调来的清军一万九千名和从吉林、黑龙江调来的马队四千名，于河南南部的南阳、信阳、商城一线防堵太平军北上，任命两江总督陆建瀛为钦差大臣，统筹苏、皖、赣三省军务，自金陵率兵赶赴九江一带，防堵太平军沿江东下。此外，命原云贵总督罗绕典与荆州将军台涌合力筹防襄阳；命署四川总督裕瑞选派将领酌带精兵，进至四川、湖北交界一带防堵。以上总兵力约计七八万之多。同时，还命令南北各省普通组织团练，凡在籍官员和地方豪绅，均须筹银募勇，以镇压风起云涌的人民起义。
此时，在太平军内部，对下一步的进军方向又产生了争论：有人主张建都武昌，“遗兵迈襄樊”，北进中原，有人主张东取金陵，“踞为根本，徐图进取”。两种意见一时统一不起来，最后杨秀清假托“天父降凡”，坚持其进军金陵的一贯主张，才结束了这场争论。当时，太平军无论“北走信阳，东下九江，西上荆襄，南回岳州之路，（清军）俱属空虚”。但从清廷的决心和部署看，河南方向兵力较强，长江下游则相对薄弱。从太平军本身来说，由于在益阳、岳州、武汉一带获得了数以万计的船只，并已编成“水营”，成为太平军的一支重要作战力量和运输队伍，因此，顺江东下，不仅可以直接威胁清王朝赖以生存的南北水陆运输线和江南财源要地，而且能充分发挥水营的作用（如果北上中原，就不能发挥水陆配合作战的特长）。所以，从双方实力和天时、地利等条件来看，太平军顺江东下的决策还是较为可取的。
在武汉，太平军又吸收大量群众参加自己的队伍，形成了湘南扩军以来的第二次扩军高潮。据称，太平军离开武汉时，武昌城中“男子从者十之九，女子从者十一二”。
经过短期休整之后，太平军于1853年2月9日（咸丰三年正月初二日）放弃武汉。洪秀全、杨秀清等率领号称五十万之众（兵力约十余万）、船万余艘，水陆并进，浩浩荡荡地顺江东下。陆路由胡以晃、李开芳、林凤祥等率领，沿长江两岸推进；水路由东、北、翼三王及秦日纲、罗大纲、赖汉英等率领，顺流而东。天王洪秀全随水路行动。
2月15日，秦日纲、罗大纲所率先锋水师于鄂东广济县南的老鼠峡一带大败陆建瀛的江防军（约三千人），毙其翼长寿春镇总兵恩长。陆建瀛在九江闻败，仓皇弃师先逃，返回金陵。沿江防兵纷纷溃散。此后，太平军长驱直进，先锋水师于2月18日占领九江，24日攻破安徽省城安庆，杀巡抚蒋文庆，并缴获大批军需物资。2月26日至3月7日，又连克安徽池州（今贵池）、铜陵、芜湖、太平府（今当涂）及和州（今和县）。由于水路太平军进展神速，陆路太平军也未遇多大抵抗即顺利地进抵金陵城下。在进军途中，各地人民纷纷参军，使太平军的人数大增，号称百万。清廷在得知九江、安庆失守后，急命向荣率兵赶赴江苏，命琦善、陈金绶率兵急趋安徽（后又令其由皖北进兵江南），协助防守，并保卫南北漕运。
金陵当时称江宁，是江南的名城大都和政治、经济、文化中心，战略地位十分重要。它城墙高厚，周长九十余里，西北两面濒临长江，东依钟山，附近丘陵环绕，形势险要，向有“龙盘虎踞”之称。江苏清军共有绿营兵三万余人、八旗兵数千人，分守各要点，能机动之兵不足万人。太平军攻占武昌后，陆建瀛从全省抽调绿营兵四千八百人，其中三千名带赴上游防堵，一千八百名留守金陵。金陵设有江宁将军，辖旗兵三千余人。太平军进攻时，城内共有旗兵、绿营兵五千余人，另有江宁布政使祁宿藻临时募集的勇壮八九千人，协助防守。
陆建瀛于2月25日自上游逃回金陵后，数日不理政事。江苏巡抚杨文定借口防守镇江，也离城而去。江宁将军祥厚、江南提督福珠洪阿等将上述情况上奏参劲，结果陆建瀛被拿问冶罪，杨文定被革职留任。可是，未等清廷的谕旨到达，太平军的先锋部队已进抵城下，陆建瀛、祥厚乃尽撤城外兵勇，依城防守。
3月7日晚，太平军陆路前锋部队进抵江宁镇的板桥。3月8日，大队太平军在李开芳、林凤群等率领下，抵达金陵城西南的善桥一带，扎营二十四座。次日，李开芳率数百人占领雨花台，并乘势奔过吊桥，直薄城下。当天，水师前锋亦至，分泊大胜关至草鞋峡一带江面。3月12日，太平军水陆大队继续赶到。同日，分兵占领浦口，并完成了对金陵的包围。金陵城垣南北略长，太平军陆师攻南端的聚宝门（今中华门），水师攻北端的仪凤门，以便发挥水陆两军的优势，并迫使清军分散兵力。
陆建瀛于太平军到达前即将城外防兵尽撤城内，以土袋堵塞十三个城门，企图负城顽抗；同时，向清廷火急求援。清廷获悉金绫被围，大为震恐，不断催促向荣、琦善率南北两路清军兼程向江宁、浦口急进，另令山东、河南加强黄河各渡口的防务，严格控制公私船只，防止太平军北上。
太平军选定北面的仪凤门为突破口，并决定采用行之有效的穴地攻城法。仪凤门外约半里有静海寺，太平军以此为掩护，挖掘地道，埋设火药，准备攻城。与此同时，南面聚宝门外的太平军安炮于报恩寺塔上，猛烈轰城，夜间则搬出寺内五百罗汉，以为疑兵，诱使清军彻夜打炮，不得休息。其它城门外的太平军则派出小部队进行袭扰，掩护北门外的太平军进行攻城准备。
3月19日拂晓，太平军将火药点燃，炸塌仪凤门附近城墙约二丈，数百名将士冲入北城，然后分成两支，一向鼓楼方向进攻，一循金川门至神策门（今中央门），经成贤街直指小营，杀陆建瀛于黄家塘。此后，攻入城内的太平军遭到满洲旗兵的猛烈乒击，力战不胜，只得后撤，并由北门缺口退出城外。然而，防守南城的清军闻北城已破，总督被杀，便纷纷逃遁，不战而溃。于是，进攻南城的数千太平军在林凤群、赖汉英率领下，乘夜缘梯登城，打开聚宝门、水西门、汉西门。次日黎明，大队太平军进入城内，直奔满城（明代内城，今城东南部）。江宁将军祥厚、副都统霍隆武等率旗兵及满人拚死抵御。太平军奋勇战斗，终将满城攻破，祥厚等被杀，金障全城遂为太平军占领。
太平军自金田起义后，两年多时间内，转战六省，所向披靡。这次又一举攻占金陵，全歼守敌，取得了继攻占武昌之后的又一重大胜利。这一胜利，粉碎了清廷歼灭太平军于长江中游的计划，沉重地打击了清军的气焰和信心。在这两年内，清廷耗银二千五百余万两，动员近十万军队（不算团练），结果损兵折将，弃城失地，一无所获。太平军能在短期内取得如此重大的胜利，主要是采取了乘虚捣隙的方针，发扬了革命军队英勇善战的特长，特别是善于运用穴地攻城法，使不少坚城计日而下，加以太平军组织严密，纪律严明，士气高昂，其革命行动又反映了劳苦群众要求变革现状的愿望，因而得到了广大群众的支持。而清王朝方面，不仅兵力不敷分拨，而且士气低落，派系之间矛盾很大，统帅不和，事权不一，加之军队纪律败坏，军民之间势如水火，这就为太平军取得胜利提供了客观有利条件。但是，太平军在向长江下游进军时，却将沿途攻占的九江、安庆、芜湖等重要城镇一概弃之不守，这从发展与巩固太平天国革命运动来说，是失策的；再者，太平军自武汉东下的过程中，对于尾随的清军，未能象撤离紫荆山区和永安时那样，有计划地组织几次伏击，寻机将其歼灭或给予歼灭性的打击，这也是作战指导上的不足之处。所有这些，均与道州决策“专意金陵”的指导思想直接有关，它对于尔后的发展产生了不利的影响。
定都金陵后的军政决策
太平军攻占金陵后，迅速肃清了城内残敌，建立起新的社会秩序。1853年3月29日，天王洪秀全进入金陵，以两江总督衙门为天王府，并改金陵为天京，定为都城，从而正式建立起与清王朝南北对峙的太平天国农民革命政权。
太平军对天京的防卫工作，进行了严密的部署。在全城遍设望楼，派兵日夜观察警戒，白天和夜晚分别以旗帜和灯火为信号，一方有警，城内指挥机构能迅速得知，及时作出处置。城上分兵驻守，各段设有巡守将军，日夜巡防。在各城门外建立营垒，营墙上开设枪眼炮门，营外挖有一至数道深壕，内竖竹签、木栅，离营一里半左右设有警戒哨，战士携带兵器、海螺守正，并规定有口令，每日更换。
为了更好地拱卫天京，太平军于3月下旬发兵二支：一支由指挥罗大纲、总制吴如孝率领，于3月31日占领镇江；一支由地官正丞相李开芳、天官副丞相林凤祥、春官副丞相吉文元率领，于3月22日克江浦，31日占仪征，4月1日占领扬州。镇江、扬州等地的占领，既屏蔽了天京的东面和北面，又切断了南北漕运，予清王朝以严重威胁。太平军占镇江后，原拟乘势攻取常州、苏州等地，由于向荣已率军追至金陵城外，乃停止东进，分军一部回援天京。
金陵城大而坚，形势险要。它地处江南富庶之区，供应充足，加之傍临长江，交通便利，利于水军活动。元末朱元璋领导的农民起义军，就是以金陵为基地进行灭元战争的。太平军胜利地占领金陵之后，正可效法朱元璋，据金陵以匡天下。况且太平军在转战两年多以后，不论在军事上、政治上，都需要建立一个有利的巩固的基地，以便继续发展。因此，洪秀全、杨秀清等决定久据金陵，是符合当时客观条件和主观需要的。但过早地宣布建都，却未必有利于尔后革命战争的发展。
