興國的太平軍聽說江忠源將到，不願接仗，從富池口回到江麵。江忠源抵達興國後，令朱孫貽帶兵入城安撫難民。
湖北的情況如此吃緊，鹹豐尚不知情。他惦念著巢縣與合肥的安危，最擔心太平軍從此處繼續北進，接應攻打直隸的部隊。他叫李嘉端和周天爵妥籌布置，令江忠源出任安徽巡撫，帶兵增援安徽，一定要將敵軍截住。他還想叫戴文蘭和李輔朝從九江乘船下駛，攻複安慶，援應廬州。這時他還不知道，周天爵已於九月五日在潁州行營病故。
但是，對於鹹豐的這一切指令，江忠源暫未知悉，他隻能根據自己的判斷來決定行止，調配附近的兵力。九月十二日下午，他帶隊趕到田家鎮，趕緊察看情形，隻見他所在的北岸紮有木筏，列有炮船，陸地上也有部隊紮營防護；南岸的半壁山懸崖壁立，江流湍急，官軍沒有在此紮營。江忠源歎道：“這是天險啊！我們既失先著，又失了地利！”
太平軍從富池口繞上半壁山沿，抵達徐家山下，紮營數座，與官軍夾江相持。此山為田家鎮南岸的巨險，山體橫插江中，控製著富池口的背麵。江水在這裏向南流淌，沿著山麓折向東方，水流湍急，無法行船，過路船隻能靠北岸行駛。由於南岸空虛，太平軍唾手而得。他們在上麵的戚家山紮營，控製了南岸所有的險要陣地。
江忠源無可奈何，隻得死馬當做活馬醫。他立即去找徐豐玉，說：“南岸為何不派兵駐守？”
徐豐玉道：“回臬台大人，卑職在信上已經稟告，兵力不夠啊。”
“伍煜和周祿還沒趕到麼？”
“尚未趕到。”
江忠源說：“我要派兵到南岸上遊沙村一帶紮營，另用木筏攔截逆賊船隊。北岸營盤也要調整，移紮扼要之處，羊角山必須有部隊把守。”
下午，江忠源下令開飯，忽然東南風大作。哨探來報：“逆賊船隊逆水而上！”
江忠源問道：“船有多少？”
“回大人，逆船一千多艘，傍山揚帆直上。”
江忠源所帶兵勇未能全數渡到江北，隨行僅數百人，部署尚未來得及調整。他當即與徐豐玉、張汝瀛督率兵勇盡力設防。敵船已駛至徐家山下，傍靠陸營停泊，水陸兩軍互相聲援。
江忠源趕赴水營，跳上木筏，指揮炮兵射擊，竟夜不停。官軍的所謂水營，就是用纜繩把巨筏固定在江畔，正對著南岸的半壁山；其上裝載幾十門火炮，以火力阻截太平軍船隊，岸邊則有陸營護衛。太平軍已在半壁山架起巨炮，對準巨筏下轟，炮聲隆隆，炮子落地，密密麻麻，官軍駐防部隊承受不了這番痛擊，多半潰逃。
江忠源歎息道：“田家鎮已經難保，隻要逆船兩天不駛向上遊，武昌或許還能保住。”於是寫下一篇禱告文，向天痛哭宣讀。也許是巧合吧，風勢果然轉向。
九月十三日黎明，風向又變成南風，而且更加強勁。石祥禎大喜，令船隊從南岸揚帆上駛，又令陸軍從羊角山下仰攻，圍攻官軍水營。徐豐玉和張汝瀛率部阻擊，鏖戰多時，同時陣亡，官軍大潰。江忠源水陸兼顧，來往督戰，親隨楚勇二十多人血戰陣亡，僅存幾人。
勞光泰帶來了二十艘拖罟船，江忠源令他迎擊太平軍，可他一見太平軍船隊氣勢磅礴，便不由膽寒，竟至率部逃走。江忠源成了空頭司令，無人聽從他的命令。他見大勢已去，急忙收集餘部，幾名親兵擁著他馳赴廣濟。