早在1856年他就向鹹豐帝奏稱“製造輪船為救時之要策”。當然，曾國藩從來都不是一個隻將行動停留在口頭上的“言論家”。很快，他一旦征得清政府的首肯，就立刻積極地投入創辦洋務的實踐活動中。
曾國藩注意到了西方國家的情況，他提出“購買外洋船炮，為今日救時之第一要務。”曾國藩把購買外國的堅船利炮當作具有全局意義的政策。
1863年，曾國藩在安慶設軍械所，用徐壽等試造輪船。接著又派容閎“前派西洋購辦製器之器。”
1865年，他與李鴻章在上海設立江南機器製造廠，附設譯書局。同時，曾國藩注意收羅各種了解西方技術和情況的人才，據容閎說：當時“總督幕府中亦有百人左右……凡法律、算學、天文、機器等等門專家，無不畢集”。
1868年9月2，在《新造輪船抑》中又提出由江南機器製造局設立學館，“選聰穎子弟隨同學習，妥立課程，先從圖說人手，切實研究，庶幾物理融貫，不必假手於洋人，亦可引申另勒成書”。同治十一年，和李鴻章聯銜會奏，派遣學生出洋留學。
由買船而主張造船，由造船進而主張仿製工作母機，由仿製工作母機進而認識到“洋人製器，出於算學”，主張了解西方在技術領域中的某些專門理論同時鑒於“彼此文義扡格不通，故雖日習其器，究不明失用器與製器之所以然”，而主張設立譯書局，“專擇有研製造之書，詳細漏出”；由注意收羅各種了解西方技術和情況的人才進而主張有意識地培養和造就。凡此種種，表明曾國藩對西方情況的了解，尤其是在技術方麵，有了相當進步，與當時一般的封建士大夫相比，是高出一籌的。
學者薑鋒在1989年發表的（略論曾國藩）一文，對曾國藩發起和倡導洋務運動的功績，曾列舉了六項事跡，並提了其中五項在中國近代過程中均屬首創：一是1862年籌設了中國第一家近代軍事工業——安慶軍械所，試製出中國第一台蒸汽發動機和第一艘木殼輪船“黃鵠號”，揭開了中國用手工自製輪船的序幕；二是1863年派容閎赴美國購辦“製造機器之機器”。1865年，容閎向美國樸得南公司購辦了百餘台機器設備運回上海，是近代中國向西方直接購辦進口的第一批機器；三是1865年6月，同李鴻章共同籌設上海江南製造局，這是中國自辦的第一家使用機器的近代軍用工業和近代機器工業；四是1868年鼓勵江南製造局設立翻譯館，大量翻譯西方科技書籍，傳播西方科技知識，它出書的時間和北京同文館差不多，而出書的種類和數量則超過之；五是采納容閎建議，會同李鴻章和丁日昌，奏請清廷選送一批幼童赴美國學習，這是中國最早派選出國的官費留學生。
曾國藩在辦洋務活動中對資金籌集有個一貫的思想，就是重視農業，堅決反對向農戶攤派。
他興辦軍事工業的費用，主要以軍費開支，這些軍費中有一部分直接來自厘金，但從未向農民攤派過團練費用。曾國藩對於洋務資金，使用很珍惜，他堅持銖金寸累的方式辦工業，並諄諄告誡下級愛惜各色物料，他具體地提出了各色物料的管理辦法。
曾國藩晚年在辦洋務的生涯中，主要精力是放在西學東漸、培養科技人才方麵。隨著洋務實踐的不斷深入，他的認識也在逐漸提高。1868年設翻譯館，招請“通曉中國語言文字”的譯員，如英國的傅蘭雅、偉烈亞力，美國的林樂知、瑪高溫和徐壽、華蘅芳、王德鈞、李鳳苞等，十年中譯成西洋書籍近一百種，其中屬於自然方麵的四十七種，工藝軍事方麵四十五種，在傳播西方科學技術方麵起了一定的作用。另外，曾國藩還開創了我國的職業教育。當時，西學剛傳人中國，工人的近代科學技術知識很少，這對於引進和消化西方近代生產技術是個大障礙。為了提高企業工人的技術素質，製造局創辦了一個機械學校，叫工藝學堂，注意生產技術力量的培養。這是近代職業教育的先驅。
由於翻譯西書，使曾國藩認識到培養科技人才的重要性，於是又在江南製造局內附設了兵工學校，並推行留學教育。
1871年7月19日，曾國藩接受容閎建議，奏請選拔幼童出國肆業。他認為“選募學生出洋肆業西學，培養人才，實為中國自強之本”。把選送學生出洋學習，看成是“當務之急”。他強調西人擅長之技，“其於軍政船政直視為身心性命之學”。
此舉被容閎譽為“將於中國兩千年曆史中，特開新紀元矣”。這次留學生雖然中途被頑固派破壞，但二十五年後曾國藩的留學教育事業“枯株複生”，“中國學生陸續到美國留學者，已達數百人”。曾國藩開風氣之先，洋務派繼續於後，繼派幼童赴美留學後又陸續向歐洲和日本派遣留學生，培養了一批又一批科技人才。
在學習外國方麵，曾國藩反對全盤照抄，認為“善學者自須用其所長，去其所短”。他學習外國的方針是根據中國的特點和需要，有針對性地學，“學其所長”的過程中一定堅持“去其所短”，他能開眼看世界，更能洞察外夷的長短。曾國藩辦洋務的具體方針政策是立足於自己動手試製，逐步提高製造能力，培養自己的技術力量，創辦自己的工業基礎。這比起李鴻章接手經營江南製造局後放棄了自己動手製造，改為直接從外國購買的做法，在思想上要進步得多。
曾國藩開創了辦洋務的先例，所辦洋務雖然項目少時間短，但意在影響他人。曾國藩在十年間不講收獲，隻講耕耘，百折不撓的艱苦創業精神從事洋務事業，他所從事的事業不僅初見成效，而且影響深遠。曾國藩所創辦的安慶軍械所後來發展成為規模宏偉的造槍、造炮、造船的多功能的江南製造總局。該局的創辦和發展起了開拓作用和示範作用，在它的支援和推動下興起了一批軍用民用企業，構成了中國近代工業最初的基礎。
曾國藩在培養人才方麵開創了中國近代教育史上留學教育之先河，他選送幼童入美國中小學學習，打破了封建傳統教育的框架，是近代教育史上一項重大的變革，有力的推進了新式教育的發展。這批留學生在美國接受了資產階級新教育的熏陶，學習了近代的科學基礎知識，多數都成了我國近代最早的造船、鐵路、礦務、電報、製造、海防工程等方麵的科學技術人員和企業管理人員。隨著留學生和國內新式學堂學生的增多，逐漸形成了我國新式知識分子群體，這個群體促進了我國近代社會的不斷進步。
應該說，曾國藩所舉辦的洋務運動，其主導動機乃是為了抵抗外來侵略。它在客觀上一定程度地推動了社會生產力的發展，刺激了中國近代軍事、民用工業的發展和壯大，對以後向西方學習經濟、科技、軍事等，也起到了重要的啟蒙作用。另外，洋務運動在抵抗外來軍事、經濟侵略中也起到了一定的積極作用。
洋務運動中創辦的軍工、民用企業生產出來的產品，用來裝備軍隊和投向國內市場，在一定程度上遏製了帝國主義的經濟侵略，強化了抵抗外來侵略的軍事手段。例如1874年入侵台灣時，沈葆楨奉命加強台灣防務，當時“護送兵勇，轉運軍裝，接濟糧食，均由輪船自達重洋，克期而集”。而這些輪船都是由福州船政局製造的。1876年至1878年收複新疆，甘肅製造局發揮了重要作用。
1884年中法戰爭爆發，天津機械局各廠“添做夜工”，槍彈日產增加一倍。金陵製造局在此期間，“蓐展興，篝燈夜作”。除供應北洋軍需外，還接受廣東、雲南、台灣等省訂製的大炮175尊。甲午戰爭前夕，山東機器局為適應戰爭需要，擴大了生產，“以前日造槍子彈五萬粒，今則日造十餘萬粒，鉛九、銅帽、白藥等皆十倍於平日”。
可見，洋務運動的展開，使中國的武器裝備能力乃至國防力量大為加強，這對於中國避免全盤殖民化和被肢解起了一定的作用。
七。鞠躬盡瘁，死而後已
林則徐說過：“知難而退，此雖保家保身之善謀，然非人臣事君致身之道也！”而“鞠躬盡瘁，死而後已”也是曾國藩作為人臣的信條。
為實踐其人生信條，他在戎馬征戰的沙場上殊死拚搏，幾次欲自殺殉國。
1860年，曾國藩被困祁門時，身處絕境，即作書告諸弟，等於一篇遺囑：“看此光景，今年殆萬難支持。然吾自三年冬以來，久已以身許國，願死疆場，不願死林中，本吾素誌。近年在軍中辦事，盡心竭力，毫無愧怍，死即瞑目，毫無悔憾。”
曾國藩幾次自殺，表麵上是他兵敗後無顏見江東父老，內心裏卻是儒家文化的熏陶所致。他要以死報國，以身全誌。《禮記》中說：“國君死社稷，大夫死眾，士死製。”大丈夫就是要為忠於職守而獻身，元稹不是說過這樣一句話嗎：“效職無避禍之心，臨事有致命之誌。”所以，曾國藩表示：“不帶勇則已，帶勇則死於金陵，猶不失為誌士。”他還以袁簡齋的一句詩勉勵自己：“男兒欲報君恩重，死在沙場是善終。”
處理天津教案時，曾國藩更是明知凶多吉少，但不避禍害。當時，曾國藩接到辦理津案旨令時，正在生病，“重發眩昏”、“腹瀉不止”，麵對紛繁複雜的形勢，幕僚們“阻者、勸者、上言者、條陳者紛至遝來”，多數人主張曾國藩不宜倉猝赴津。
對於處理津案的難度，曾國藩心裏十分清楚，此次赴津不僅絕無辦理成功之可言，而且極有可能使他十八年來曆盡艱難困苦得來的聲望毀於一旦，落下身敗名裂、萬人唾罵的下場。但他更清楚地意識到當時局勢的緊迫性，案件涉及了七個國家，各國軍艦環伺大沽口，中國將再次麵臨著戰爭的威脅，而中國的老百姓又都義憤填膺，事情正朝著最壞的方向發展。如何既避免戰爭，又安撫好百姓，是一個十分棘手的問題。
失敗是悲慘的，尤其是一生功業名望付之東流，又被萬人唾罵的失敗幾乎是不能忍受的，但曾國藩有明知必敗，卻不避刀斧，知其不可而為之的勇氣。
曾國藩幼讀儒家經典，立下治國平天下的誌向，如通常儒者一樣，幻想著“三代”之世的出現。做上京官以後，知道“三代”的想法太空洞了，又想著進行一番努力，可望恢複清代前期的康乾“太平盛世”。但他沒有料到，盛世未再現，卻爆發了曆史上罕見的規模浩大的太平天國農民起義。不尋常的曆史把他推向鎮壓起義的統帥地位，仗一打就是十幾年，使他幼年立下的理想和太平盛世的幻想完全成了泡影。
1868年，曾國藩赴京陛見受調任直隸總督。一路上，他目睹大江南北及京畿之地瘡痍一片，大清朝已是風雨飄搖的一隻朽船了。