鹹豐自接到曾、胡奏折，不敢輕視，本就有收複蘇浙之意，本已對鍾懷遠有忌憚之意，自是越發重視起來，召集軍機大臣商議後，以勝保為帥，加兵部尚書銜，領50000大軍，兵分三路攻打江蘇，自北向南，意圖收複失地，趁勢擊破發逆偽京。鹹豐仍怕力有不及，同時又令僧格林沁領20000馬隊隨後跟進。勝保大軍一近江蘇，太平軍哨探就探得消息，鍾懷山得報後下令三軍戒備並飛報鍾懷遠。鍾懷遠此時正在天京，得報後立即趕回蘇州，路上就派出參護傳令，調撥各路人馬迎敵。
蘇北各縣太平軍駐軍本就不多，為止清軍進入江蘇境內遷怒百姓，鍾懷山留後十九軍鎮守徐州，親率後十七軍、後十八軍前出至沛縣一帶紮營迎敵，以禦敵於境外。勝保親率中路清軍，見太平軍兵力不如己方，下令在沛縣西北五十餘裏處結營，同時收攏其餘兩路兵丁，意圖以優勢兵力決戰，一舉擊潰鍾懷山軍後再順勢而下，以先定蘇北，再取揚州，鍾懷山見勝保勢大，也未輕舉妄動，兩軍暫時對峙於沛縣。此時，劉達率後十五軍馬隊已奉鍾懷遠之令北上增援鍾懷遠，一路急奔。
勝保三路大軍齊聚後，連營二十多座，延綿十餘裏，當即攻擊太平軍。鍾懷山指揮兵丁應敵，雙方激戰數日，死傷無數。太平軍士卒戰力雖強過清兵，奈何敵眾我寡，漸漸被圍於沛縣。鍾懷山見形勢如此，暗自著急，卻又不敢輕易調動徐州後十九軍以防清軍還有後著，徐州有失，隻得固守沛縣，並派出親兵往揚州求援。劉達率軍剛過徐州，正遇著鍾懷山派出求援的親兵，詢問沛縣戰況後思索一番，當即令其回報鍾懷山，約定翌日共同破敵。
第二天下午，鍾懷山按約定出沛縣南門主動攻打清軍，徉作突圍。勝保正中下懷，當即令各路清軍合圍，意圖一舉絞殺。雙方激戰正酣，劉達突率馬隊出現直取勝保中軍，勝保得報嚇得麵如土色，太平軍士氣大振，更是奮勇殺敵，清軍招架無力，紛紛敗退，勝保見事不妙率先逃跑，主帥一逃，清軍立時兵潰，各自逃命去了。劉達率馬隊緊追不放，清兵被殺得屍橫遍野，紛紛跪地投降。正在此時，僧格林沁的蒙古馬隊趕到，與劉達的後十五軍撕殺在一處，救下了勝保。後十五軍這大半年來被劉達終日操練，戰力強悍，早已非當初與僧格林沁交戰之吳下阿蒙，雖人馬僅為蒙古馬隊的六成，但奮不顧身之下也堪堪敵住，蒙古馬隊也捍不顧死，雙方一場血戰，直到掌燈時分才各自收兵。
此役過後，清軍收攏殘兵，勝保的50000大軍僅存10000餘人，僧格林沁的蒙古馬隊傷亡6000多人，太平軍劉達的後十五軍馬隊傷亡過半，鍾懷山的後十七軍、後十八軍也傷亡10000多人。清軍至此已無力再戰，隻得就地紮營，上報朝廷，鹹豐聞奏大怒，將勝保革職查辦並流放新疆，令僧格林沁領軍在魯南紮營伺機再取蘇北。
天京城內的東王府中，楊秀清正在與北王、翼王、燕王商議軍事。此時太平軍在西線節節勝利，西征軍前鋒正與湘勇戰於武昌城下，江西全境大部已為太平軍所取，僅贛南一帶仍有清軍據城苦守，皖中一地，自北王親往督陣後止住敗勢，正覓機反攻，東線一帶自烈王出征後江蘇、浙江盡收，雖有清妖來犯也不足為懼，可以說現在天朝形勢大好，唯天京城外的清軍江南大營盤踞孝陵衛，如鯁在喉，先前因急於北伐西征、出兵東南，一直兵力緊張，未予懲戒，現有如此之勢當要拔除這塊骨頭了。楊秀清令北王自皖南領兵，經六合，繞句容，自東攻擊，令翼王從江西出兵，經上元自西攻打，燕王在天京城內伺機出擊，三路合擊定要破除江南大營。
六月初，北王韋昌輝率兵10000已到句容，全軍疾行，先攻打天京城東的清軍青馬群營盤。與此同時，翼王石達開也率15000精兵趕到天京城外，立刻攻打清軍仙鶴門營盤。三日激戰，清軍這兩座營盤俱被攻破，清軍主帥向榮所在的紫金山大營受到直接威脅，向榮大駭，急從七甕橋營盤調兵救援。趁此良機，楊秀清命燕王秦日綱領軍8000出天京城南門、通濟門直攻七甕橋營盤，太平軍雖出其不意，場麵占優，但畢竟向榮還有40000兵丁，雙方陷入苦戰，戰至午後，北王韋昌輝部遠來疲乏，所對陣的又是江南大營中最凶悍的向榮親兵，漸有不敵。自戰鬥開始，在東王府中的楊秀清就派出300斥候不停傳回前線戰報，見此形勢，集聚東王府中1000參護再加上天京守軍3000人，由佐天候陳承瑢率領，出天京，從靈空寺後翻山而下，攻打清軍馬隊營盤，此時清軍馬隊大部已被向榮調出，營中僅剩1000餘人馬，不到半個時辰即被陳承瑢攻破，破營後陳承瑢下令縱火焚燒，火光衝天，隨後陳承瑢帶軍救援北王韋昌輝，清軍見有大營被焚，又見太平軍援軍加入，鬥誌大減，片刻即潰，石達開、韋昌輝、陳承瑢率軍進擊，清軍二十多座營盤皆被攻破，兵丁四散而逃，全部軍資器械均被太平軍繳獲，清敗軍潰走安徽。七月初，清欽差大臣江南大營統帥向榮自盡，消息傳入天京，軍民上下歡欣。