與此同時，太平軍主力攻打大西門。這裏是鄒漢勳駐守的地段。他夜飲方半，聽到喊殺聲，拔出佩刀，衝上去殺敵，砍倒幾人。太平軍將他團團圍住，一刀砍中他的頸脖，頓時鮮血迸射，頭顱偏折。在兩名士卒護衛下，他前行幾步，倒地死去。這時戴文蘭也已負傷。十幾名死士殺開一條血路，企圖向西大營求援，也被太平軍攔住，全部戰死。
太平軍回頭夾攻水西門，江忠源正在組織人員搶堵缺口。這時下層的地雷引爆，胡以晃指揮部隊登上廢墟。江忠源揮軍攔截，無奈士卒或死或降，亂作一團。又聽說城南有太平軍登梯而上，軍心大亂。江忠源對江忠信說：“我今天活不成了，你快走吧！”
江忠信連忙出城，撿了一條性命。
天將明，露水簌簌如雨，幾名軍官砍開一條血路，簇擁著江忠源，請他離城而去。江忠源哪裏肯逃，大聲說：“城破了，如何向百姓交代！”說罷拔刀自刎，被隨從攔下。
隨從勸道：“大人，城外就有我們楚軍的營盤，我們定能將大人護送到營中。”無奈江忠源已抱定必死的信心，不願苟且逃生。一名士卒不由分說，將他扛在背上，奮力奔逃。行至水關橋的古塘，江忠源咬住他的脖子，迫使他放手。士卒忍痛不過，將他放在水濱，江忠源跳進古塘，溺水而亡。
那一天，廬州城內死去的官員，還有布政使劉裕珍和李本仁，以及池州知府陳源兗等人。
廬州城破的過程，城外的援軍或者親眼目睹，或者親耳所聞。楚勇進行了最後的拚搏，仍然無法突破太平軍的阻擊線。據說楊青鶴與張印塘聽到城內炮聲不絕，也想救援，無奈道路橋梁已被太平軍拆毀，太平軍火力太猛，他們無法突破敵軍陣地，隻能對峙，眼見著水西門被地雷炸開幾丈，守軍即時補塞，敵軍未能得逞。但不久，他們又看到敵軍在南門和小東門等處用幾百架長梯登城，並從城外拋擲火彈與火球。然後，敵軍如潮水一般湧進城內。
城破後的悲憤
江忠浚帶到廬州的新寧勇多半是江忠源的舊部，每天拚死作戰，想把主帥救出來。他們盡了最後的努力。廬州失陷的那天早晨，陰霾蔽空，天光慘淡，江忠浚聲嘶力竭地叫喊著，率領部眾再次衝向廬州。不久，他們看到城頭黃旗搖曳，那是太平軍的旗幟。江忠浚知道哥哥性命不保，肺腑摧裂，暈絕墮馬。部隊發出一片哭號，丟掉兵器，幾乎潰不成軍。
這時候，劉長佑還保持著清醒的頭腦，對部眾喊道：“你們為江公而來，如今就這樣散去，誰來為江公複仇？”在他的號召下，部眾重新集合，仰著頭，以悲憤的眼光看著濃煙滾滾的廬州城。
舒興阿得到報告，知道廬州已經陷落。從城內逃出的軍民，都說江巡撫在水西門內抗敵陣亡。張印塘報告的情況大致相同。音德布說，楚勇拚命救援，仍然無能為力。舒興阿發出一聲歎息，他知道，廬州的主帥拚到了最後一刻，廬州的陷落是悲壯的。
他不敢耽擱，連忙向鹹豐奏報，把江忠源大大誇讚一通。作為一名滿人大員，他表達了發自內心的欽佩：江忠源忠勇素著，守護廬州一月有餘，力疾辦公，晝夜不形疏懈，官民無不感戴。怪隻怪城牆太長，內外兵力都很單薄，竟至城亡遇害，令人心酸。
廬州易手之後，城外的官軍主力原地未動。總指揮和春駐紮在店埠；劉長佑的楚勇駐紮在廬州城南，首當敵衝。劉長佑和江忠浚商議，懸賞一千兩銀子，征集死士，到城內尋找楚勇統帥的屍體。周昌發主動請纓，帶著一名助手，於十二月十九日出發。他很可能不是為了那份賞金，而是出於對主子的一片忠心。
十二月二十一日，劉長佑偕同江忠浚去參謁舒興阿，提出楚勇與大部隊會合，一同作戰。舒興阿拒絕了他們的提議。第二天，劉長佑提出與和春聯手，將楚勇轉移到城東，和春非常高興他們加盟。兩天後，楚勇向北轉移，駐紮在東門外。胡以晃感到芒刺在背，於十二月二十五日出兵來攻，被劉長佑與和春擊退。