清同治元年（公元1862年）春，曾國藩調動湘、準軍七萬餘人，分兵十路，包圍天京。直到秋末，忠王李秀成在天王洪秀全多次嚴詔之下，率二十萬太平軍回救天京，激戰四十五日，屢攻不利，倉促撤離，李秀成被“嚴責革爵”。不久，洪秀全責令李秀成領兵渡江，西襲湖北，以達到“進北攻南”之效。但李秀成遲至次年春才率主力渡江西進，途遭湘軍阻截，於五月被迫從六安折返江南，調動湘軍不成，反遭重大損失。二年冬，李鴻章所率淮軍在“常勝軍”（即洋槍隊）支持下，自上海推進至常州城下。左宗棠部也進圍杭州。曾國荃部湘軍攻占天京外圍各要點，逐漸縮小包圍圈。三年正月，湘軍合圍天京。城內米糧日缺，洪秀全與將士以“甜露”（一種野草製的代食品）充饑，仍打退湘軍多次進攻。
曾國荃自受任浙江巡撫以來，深感於朝廷破格擢升，想早日攻克南京，以報知遇之恩。但南京城為天國的京都所在，已達十二年之久，堅壁固守，實力不弱，雖已有大軍三十餘萬，四周圍住，快近三年，然如用強攻，就是用百萬大軍，也無從破入。因此與部將李臣典、蕭孚泗幾個商議，明裏用大車不停地硬攻，暗裏卻挖掘地道，直達南京中心。
曾舊藩自鹹豐四年（公元1854年）以團練大臣的身份出征以來，曆盡千辛萬苦，如今兵臨天京城下，他本應長噓一口氣，放鬆一下已繃緊的神經。可是，此時曾國藩卻不敢有絲毫的懈怠，他所麵臨的天京城，大且固，經驗告訴他，想要在短期內攻天京，剿滅太平天國，純屬天方夜譚。在經曆了九江、安慶攻堅戰後，曾國藩認為必須對天京實施持久戰，即在對其包圍的情況下，切斷天京糧道，待其彈盡糧絕時，進行最後的攻堅。因此，攻擊的重點就是控製水、陸運輸線。
天京城大人眾，靠陸路的肩挑人扛來送糧食，猶如杯水車薪，且不經濟。長時期以來，天京城內大宗糧食主要靠水上運輸線，以長江和內河為主。內河糧道是天京至高淳，“使蘇浙之米，能高淳小河通金陵”。自從曾國荃駐紮雨花台以後，彭玉麟就將內河水路完全切斷。
九洑洲之戰以前，在長江水道上太平軍仍然控製著九洑洲、下關、燕子磯一帶，因此一些外國商人為牟取暴利，不斷偷運糧食，賣給堅守天京的太平軍將士。九洑洲之戰以後，湘軍水師先後占領了九洑洲、下關，於是長江水道也為湘所控製。此時，曾國藩一麵高價買下外商所偷運的糧食，一麵上書朝廷，通過總理各國事務衙門照會各國駐華公使。要求在攻克天京以前，嚴禁外國輪船停泊在天京城外，以徹底杜絕天京的一切糧源。曾國藩在寫給曾國荃的信中說：
合圍之道，總以斷水中接濟為第一義。百餘裏之城，數十萬之賊，斷非肩挑陸運所能養活。從前有紅革船接濟，有洋船接濟，今九洑洲既克，二者皆可力禁，弟與厚、雪以全副精神查禁水路接濟，則克城之期，不甚遠矣。
對於此舉，曾國藩甚為得意，在給沈葆楨的信中不無欣慰地寫道：今大小河道皆為官兵所有，穀米日用之需，絲毫皆需肩挑入城，故賊大以為不便。因此，天京城內的太平軍麵臨著糧食日漸告罄的嚴峻局麵。
太平天國定都天京以後，東王楊秀清為提高天京城的防禦能力，分別在九袱洲、七裏洲、中關、下關、雨花台、紫金山、秣陵關、江東橋、上方橋等處，嚴密築壘，堅如城池，並掘寬壕與之相輔。曾國荃在力克雨花台後，又屢克數處，隻有西南要隘江東橋、東南糧道上方橋還未攻克。