1839年（道光十九年）二十九歲。夏，出衡陽，謁杜工部祠、石鼓書院。秋，出邵陽，察訪武崗、新化、蘭田、永豐。12月，子紀澤生，離家起程赴京。本年起始作日記，持之以恒，至終不輟。
1840年（道光二十年）三十歲。5月，庶吉士散館，列二等十九名，授翰林院檢討。7月，得病，經歐陽兆熊、吳廷棟治療、護理，兩月始愈，三人遂成好友。
1841年（道光二十一年）三十一歲。8月，偕倭仁往謁理學大師唐鑒，請教治學之方，檢身之要。“考德問業”“為義理所熏蒸”。11月，任國史館協修，遍鑒前史，辨具得失。是年，喜讀胡林翼贈送的《陶文毅公文集》。寫作《裏胥》，直道民間疾苦，鞭笞腐敗政治。
1842年（道光二十二年）三十二歲。致力程朱之學，每日必做日課：早起、主敬、靜坐、讀書不二、讀史、謹言、養氣、保身，日知所亡、月無忘所能、作字、夜不出門。
1843年（道光二十三年）三十三歲。4月，升任翰林院侍講。7月，欽命為鄉試（四川）正考官。8月，補授翰林院侍講。12月，充文淵閣校理。
1844年（道光二十四年）三十四歲。8月，郭嵩燾引江忠源來見，結為師生。派充翰林院教習庶吉士。
1845年（道光二十五年）三十五歲。10月，升翰林院侍講學士。李鴻章入京會試，以年家子投其門下受業。
1846年（道光二十六年）三十六歲。1月，充文淵閣直閣事，自書其書舍曰：“求闕齋”。夏秋間，養病城南報國寺，與同寓劉傳瑩就漢學、宋學深入研討，知學須返本務要，“執兩用中”。
1847年（道光二十七年）三十七歲。7月，升授內閣學士、兼禮部侍郎街。11月，欽派武會試正總裁，殿試讀卷大臣。
1848年（道光二十八年）三十八歲。3月，子紀鴻生。10月，輯錄古今名臣大儒言論，按修身、齊家、治國三門分三十二目輯成《曾氏家訓》。
1849年（道光二十九年）三十九歲。2月，升授禮部右侍郎。9月，署兵部右侍郎。
1850年（道光三十年）四十歲。4月，上《應詔陳言疏》，直揭官場“委靡因循”、官吏“畏葸”“柔靡”，“今日所當講者，唯在用人一端耳”。7月，兼署部左侍郎。
1851年（鹹豐元年）四十一歲。1月，洪秀全在廣西桂平金田村組織起義。5月，上《敬陳聖德三端預防流弊疏》，鹹豐帝“怒擲其折於地”欲罪之。
1852年（鹹豐二年）四十二歲。1月，上《備陳民間疾苦疏》。7月，任江西鄉試正考官。行抵安徽太湖縣小池驛，得母訃聞，回籍奔喪，10月初抵家。太平軍出廣西、入湖南，9月攻長沙，10月取決嶽州。
1853年（鹹豐三年）四十三歲。1月21日，接幫辦湖南團練旨，經郭嵩燾力勸出保桑梓。30日，抵長沙與湖南巡撫張亮基商辦團練。3月19日，太平軍攻占江寧，定都為天京。9月，奏準移駐衡州練兵。11月，建衡州船廠趕造戰船，派人赴廣東購買洋炮，籌建水師。
1854年（鹹豐四年）四十四歲。2月25日，奉命率師出征太平軍，發布《討粵匪檄》，命褚汝航為水師總統、塔齊布為陸軍先鋒，統率17000人，揮師北上。5月，兵敗靖港，投水自裁獲救。7月25日，重整水陸各軍後，出師攻陷嶽州。10月14日取武昌，鹹豐帝令其部署理湖北巡撫，七天後收回成命，改賞兵部侍郎銜。12月2日攻陷田家鎮。
1855年（鹹豐五年）四十五歲。2月12日夜，石達開總攻湘軍水營，燒毀湘軍戰船一百餘艘。曾國藩座船被俘，“文卷冊牘俱失”。“公憤極，欲策馬赴敵以死”，羅澤南、劉蓉力勸乃止。