太平军乃得从容分水旱两路向永安州进军。陆路旱兵由萧朝贵、韦正、秦日纲等指挥，水路则由杨秀清、冯云山等统领。
天王洪秀全在舟中发布诏令，欲“众兵将千祈遵天令”，他告诫众人：“眼前不贪生怕死，后来上天堂，便长生不死。尔若贪生便不生，怕死便会死。又眼前不贪安怕苦，后来上天堂，便永安无苦。尔若贪安便不安，怕苦便会苦。总之，遵天诫，享天福；逆天令，落地狱。”
1851年9月25日（辛开元年又八月初一日），陆路兵以罗大纲为先锋，攻克了永安州。这是太平军自金田起义以来所攻占的第一座州县城池。
在进军途中，太平军人数又有增长，如太平天国后期的主要将领、藤县大黎里人李秀成即于此时参军。据他回忆其参军的经过如下：“此时（指金田起义之时）我在家，知到（道）金田起义之信，有拜上帝人传到家中，后未前去，仍言（然）在家。……西王、北王带旱兵，在大黎里屯扎五日，将里内之粮谷、衣食等，逢村即取，民家将粮谷盘入深山，亦被拿去。西王在我家，近村乡居驻，传令凡拜上帝之人，不必畏逃。仝（同）家食饭，何必逃乎！我家寒苦，有食不逃。临行营之时，凡是拜过上帝之人，房屋具（俱）要放火烧之。家寒无食之故，而随他也。乡下之人，不知远路，行百十里外，不悉回头。后又有追兵，而何不畏。”
李秀成的这番遭遇，可能是那些未及参加金田起义而后来被陆续“招齐”、“团集”的普通拜上帝会众都经历过的。
一 永安建制
进驻永安后，太平军全军人数已达3.7万人。太平天国抓紧时机在永安开展了各项军政建设。
首先是加强军队纪律。
天王洪秀全为此发布了一系列诏令。他告诫全军将士，“各宜为公莫为私”，“继自今，其令众兵将，凡一切杀妖取城，所得金宝、绸帛、宝物等项，不得私藏，尽缴归天朝圣库，逆者议罪”。
又下令“通军大小男女兵将，千祈遵天条”，“特诏令清胞、贵妹夫、山胞、正胞、达胞暨各军各头领，务宜时时严查军中有犯第七天条否。如有犯第七天条者，一经查出，立即严拿斩首示众，决无宽赦”。
所谓第七天条是“不好奸邪**”，但在此时却连夫妇同宿也予禁止了。
为鼓励将士奋勇杀敌，天王在诏令中还规定了奖功罚罪的具体办法，严令各军记录在案。
其次是建立健全各级官制。
1851年8月间于茶地移营时，太平军已确立了五军主将制，即萧朝贵为前军主将，石达开为左军主将，同统前、左各军开通前路，杨秀清为中军主将，统中一、中二等军护中，冯云山为后军主将，韦正为右军主将，同统右、后各军押后。此时又进一步明确了军帅以上，经监军、总制、侍卫、将军、指挥、检点、丞相等直达军师的各级职官，并且许诺：“上到小天堂，凡一概同打江山功勋等臣，大则封丞相、检点、指挥、将军、侍卫，至小亦军帅职，累代世袭，龙袍角带在天朝。”女子也有各级职官之设。对于打仗升天的功臣，也规定了若干具体的办法。
右军主将韦正于进入永安后，“托赖天父天兄开恩，差作天王军师”，即经杨秀清、萧朝贵两人假托天父、天兄下凡的形式而正式成为太平天国的第四位军师。正、副四位军师均称“王爷”，并分获九千岁递降至六千岁的尊呼；不久，天王洪秀全正式下达分封五王诏旨，使得身为左军主将，但不是军师的石达开也能称王，并得到了五千岁的尊呼。封王诏旨曰：
前此左辅、右弼、前导、后护各军师，朕命称为王爷，姑从凡间歪例，据真道论，有些冒犯天父，天父才是爷也。今特褒封左辅正军师为东王，管治东方各国，褒封右弼又正军师为西王，管治西方各国，褒封前导副军师为南王，管治南方各国，褒封后护又副军师为北王，管治北方各国，又褒封达胞为翼王，羽翼天朝。以上所封各王，俱受东王节制。
这一诏旨认可了杨秀清以左辅正军师东王的身份总揽太平天国军政事务，使他取得了“一人之下，万人之上”的独特地位。杨秀清既独揽军政大权，又可借天父下凡挟制洪秀全，这就使得太平天国权力中心出现了一种很不稳定、很不协调的二元结构。封王诏旨强调了中央集权，如所封各王俱须受东王节制，但又流露出欲在取得全国政权后分茅裂土的“封建”意向。这说明太平天国领导人在国家政权建设问题上的认识是相当粗浅、幼稚的。
太平天国在永安还有“改正朔”之举，即制订《天历》，并从1852年（壬子二年）起正式施行。
天历据称系南王冯云山于1848年（戊申年）受困于桂平之狱时所创制，但从历理上看，壬子二年的天历应是参照了咸丰二年的岁实。据当时曾亲见壬子二年历书式样的张汝南记载：“又制伪历，其签标：《真天命太平天国历书》。首页有‘小弟杨秀清、萧朝贵、冯云山、韦昌辉、石达开、蒙得天等，敬遵天父排定日期，月月好，日日好，时时好’等语。每日下止书干支二字及二十八宿名。成开闭破及吉星凶星宜忌等俱无，惟每七日下书‘礼拜’二字（礼拜先一日，洪贼悉焚七日内所著里衣）。以单月为大月，月三十一日；双月为小月，月三十日。每年定为三百六十六日，不置闰。有时晦日可以见月，望日才死魄。”
由此可见，与十分注意阴阳调和、“居阳而治阴”的中国传统历法相较，《天历》最大的特异之处即在于它完全置朔望月于不顾，而采用了以二十四气为依据的纯阳历形式。它还公然废除一切吉凶宜忌，又于每七日注明一次“礼拜”之期。《天历》有简单易行的优点，但它过分追求复古及单月单数（31日）、双月双数（30日）的形式上的“平匀圆满”，不惜采用《尧典》中366日的过大数据作岁实，很快就造成了节气的后天，以致8年后不得不有改历之举。
由于某种迄今尚不清楚的原因，《天历》自颁行之初即已错前一日，造成了它的纪日干支、日宿比《时宪书》提前了一日，其礼拜之期也比西历的礼拜日（星期日）早了一日。此外，《天历》中还有若干改字，如干支中，“丑”改为“好”，“卯”改为“荣”，“亥”改为“开”；纪日和纪月的二十八宿中，“壁”改为“璧”，“鬼”改为“魁”；等等。
除颁布《天历》外，太平天国还刻印了大量书籍。1851年（太平天国辛开元年）及1852年（壬子二年）新刻的“旨准颁行”的书籍中，有相当一部分是在永安时期刻印的。
在永安驻扎时期，还发生了一件在太平天国内部震动极大的事件——天父揭露并处决周锡能的案件。
周锡能，广西博白县人，金田起义之后受封为军帅。1851年6月太平军驻扎新寨时，他曾恳求杨秀清恩准其回乡，“团集”当初未及齐来的“真道兄弟姊妹”。杨秀清批准了他的请求，并派人“与之偕往”。至11月驻扎永安时，周锡能却未能把博白的兄弟姊妹带来，甚至连与其同行的黄超连也不见踪影。据周锡能自己辩解说，因为清军“各处卡口把守查察甚严，以致兄弟姊妹裹足不前，仅带有兄弟数十余人，充当妖魔壮丁而来，现今投在妖魔营内，不能脱身，意欲少待一二日再往妖营设计，令伊等潜踪逃出”。而黄超连“业已先返，小弟曾办资斧，送伊渡江”，“今日尚未转回，不知是何缘故”。杨秀清开始对周锡能产生怀疑，随即派人监视其活动，在发现了若干疑点之后，便以天父下凡的形式予以揭露，周锡能不得不承认“出外错从妖人，被其**，曲从妖计回来，以为妖魔内攻外应”。北王韦正当即承天父命，在东殿前晓谕兵将，大声唱道：“众兵将！今我们托赖天父皇上帝权能，破残妖魔诡计，指出周锡能反骨偏心，谋反对天。众兵将同心踊跃，立志顶天，天做事，天担当，齐要放胆，时刻要记念天父权能恩德，每事要加时长灵便。”众兵将则“同心唱叹天父皇上帝无所不知，无所不在”。周锡能也于临刑前“一时良心发见”，大声呼喊：“众兄弟，今日真是天做事，各人要尽忠报国，不好学我周锡能反骨逆天。”
清朝方面确有策反太平天国人员之举，如乌兰泰等人以胡以旸策反其兄胡以晄而遭失败之事，在当事人的日记中即有记载。但现存清方文献中于周锡能事件却毫无反映。究竟是周锡能真心投敌，还是杨秀清为显示“天父”权能而一手制造冤案？后人对此已无法予以辨别。但通过周锡能案的处理，太平天国领导人，尤其是东王杨秀清，达到了大显天父权能，从而以宗教迷信团结群众的目的。
太平天国虽偏处永安一隅，却没有忘记自己推翻清朝统治的根本使命。于《奉天诛妖救世安民谕》之后，杨秀清与萧朝贵又相继共同发布了《奉天讨胡檄布四方谕》及《救一切天生天养中国人民谕》。前一篇檄文突出了反满民族革命的主题。后一篇檄文则以更多的宗教色彩论述了“天下一家，四海皆兄弟”的道理，重申了阎罗妖即东海龙妖是“妖头鬼头”，各菩萨偶像皆是其妖徒鬼卒，号召那些“从前不知大义，误帮妖胡，自害中国者”醒悟，“反戈替天诛妖，以奖上帝主意”。
应该说，以杨、萧共同名义发布的几篇檄文，从文字到内容都不怎么高明。如《奉天讨胡檄布四方谕》中，因为攻击满洲“鞑靼妖胡”，竟连带攻击了以北京方言为基础而形成的“京腔”，说是“中国有中国之语言，今满洲造为京腔，更中国音，是欲以胡言胡语惑中国也”。太平天国的领导者们甚至对中国人口的多寡也毫不知情，从而沿袭了两千年前西汉时期的人口数字：“予总料满洲之众不过十数万，而我中国之众，不下五千余万，以五千余万之众受制于十万，亦孔之丑矣！”
在那些受过正统儒学熏陶而又不知太平天国造反背景的人士看来，这些檄文即使不是大逆不道，也起码属于荒诞不经的东西。然而这些偏激的、充斥着浓郁宗教气息和狂热民族仇恨的文字，却正是为宗教**所引起的南国贫苦农民发自内心的呐喊。它们表达了这些昨天还处于社会最底层的人们的一种信念和追求，一种对于现存封建社会秩序极其可畏的破坏力量。
二 虎兕出柙
太平军攻克永安，使得负责围剿的清朝钦差大臣赛尚阿声威大跌。他本人被“交部议处”，向荣等人也受到摘去花翎、顶戴，戴罪自效的处分。统兵将领之间，尤其是乌兰泰与向荣之间的矛盾斗争更显突出，因而始终未能对坚守永安的太平军发动有力的攻势。
太平军在永安驻守了整整半年，与清军形成了相持的局面。但长期相持对被围的太平军不利。据《天情道理书》说：“壬子岁时在永安，粮草殆尽，红粉亦无，妖魔数十万四面重围，无路可出。”除了“妖魔数十万”是过分夸张外，可知太平军确实是在粮草、火药耗尽的情况下被迫突围的。
1852年4月3日（壬子二年二月三十日，咸丰二年二月十四日），天王洪秀全向全军男女将士发出突围诏令：
通军男将女将，千祈遵天令，欢喜踊跃，坚耐威武，放胆诛妖。……高天差尔诛妖魔，天父天兄时顾看。男将女将尽持刀，现身着衣仅替换；同心放胆同杀妖，金宝包袱在所缓；脱尽凡情顶高天，金砖金瓦光焕焕。高天享福极威风，最小最卑尽绸缎。男着龙袍女插花，各做忠臣劳马汗。
4月5日傍晚，太平军丢弃辎重，轻装乘雨向东突破古苏冲防线。直到次日凌晨，赛尚阿才得知太平军已全部撤出州城，赶紧布置追堵。7日凌晨，乌兰泰的追军乘雾偷袭，“杀死天朝官兵男女二千余人”。太平军见其势逼太甚，“大众次日齐心与乌军死战，复杀死乌军四五千”。长瑞、长寿、董光甲、邵鹤龄等四总兵阵亡，乌兰泰仅以身免，就连接应的向荣部也折损800多人。清军元气大伤。
赛尚阿在向咸丰帝的奏报中说：“不意兵勇连日苦战，又兼露宿饥寒之后，大雨淋漓，山径险滑，适值云雾罩合，被贼拼死冲突，一经挫折，以致垂成功败。……奴才当此几于力竭心殚，仰天叫苦，抚膺顿足，愧愤难名。”
为了掩盖败绩，多少挽回一些脸面，赛尚阿亲自导演了一出生擒所谓天德王洪大全并献俘北京的丑剧。洪大全实有其人，原名焦亮，湖南兴宁人，廪生出身，有文名。但他根本不是什么天德王，而只是天地会下属一个山堂——招军堂的首领。他与其弟焦玉晶分别娶许月桂、许香桂姊妹为妻。其弟及许氏姊妹也因而成为天地会招军堂的重要人物。太平军攻克永安后，焦亮前往投奔，上天王用兵策，并建议向湖南进军，他愿率湖南天地会为前驱。由于他对太平天国的若干政策大加指斥，不久便由座上宾变成阶下囚。永安突围时，他戴着镣铐、锁链上路，因而在太平军后队失败时即被清军俘获，解送赛尚阿大营。赛尚阿在奏报中捏称焦亮为太平天国的天德王洪大全，说他与洪秀全“同驻州衙，凡贼中运谋定计，皆该犯一人之力”。他又捏造供词，将其作为“首要逆犯”，槛送北京。
当时清朝官员中即有人尖锐地指出：广西拿获的“贼匪伪军师洪大全”，“不过供贼驱策，并非著名渠魁。从前查奏逆首姓名，亦并无此人。嗣因贼众窜出永安，于无可如何之时，不得不张皇装点，藉壮国威，并以稍掩己过。……应请特降谕旨，将洪大全之不值解京，明白宣示，饬令沿途督抚，无论该犯行抵何处，即行就地正法。”咸丰帝也明知洪大全“系从贼伙党，原非首要之匪”，但“既槛送在途，仍著解至京师，以凭讯究”。
太平军反败为胜、粉碎清军的追堵后，东王杨秀清即下令由小路过牛角瑶山，出荔浦之马岭，经高田墟、六塘，于4月18日直抵桂林城下。此时全军男妇已增至5万人。
省城桂林兵力空虚，仅有数百名乡勇和一些团练，广西官员自巡抚邹鸣鹤以下“莫不惶惧”。乌兰泰于次日赶到，在与太平军交战时身受重伤，数日后不治而死。但向荣却率军昼夜兼程，先太平军一日抢入桂林城布置守御。
太平军围攻桂林整一个月，在当地人民的积极支援下，先后使用了云梯、吕公车等多种器械攻城。吕公车又称临冲吕公车，大约是在宋、明之间，综合古人临车和冲车的基础上所形成的一种大型攻城器具。明末天启年间，叛乱的永宁土司在进攻成都时曾使用过。据记载，这是一种长达50丈的大旱船。太平军所使用的吕公车则是大竹所制，“其车高与城齐，宽二丈，每车有云梯七具，可连袂而上。车有数层，每层可容百人。第二层储满火药包。”吕公车制作颇费时日，但究系竹木结构，加之形制蠢笨，根本无法抵御城头清军所投掷的火药包以及火炮的轰击。太平军仅在5月15日夜间使用了一次即遭受惨重失败。进攻文昌门的吕公车，刚向城上飞火药包时，即被清军所飞火药包引燃二层火药起爆，车上残存人员被迫仓促撤退。进攻南门的吕公车，尚未驶近城边，亦被清军开炮轰仆。太平军“用计两旬”，动用多人制作的秘密武器，竟然在顷刻之间即遭失败。此后，他们在攻城时便废弃了这种过时的蠢笨器具。
太平军因攻坚无望，便于1852年5月19日（壬子二年四月十五日，咸丰二年四月初一日）主动撤围。他们于象鼻山束草人为疑兵，又以长绳引药线燃炮。清军对太平军撤围竟毫无知觉。守御桂林的将帅们“藉坚城为坐镇，贼来不能击之使去，贼窜又恐其复来”，迟至5月26日仍不敢开城门解严，钦差大臣赛尚阿只能登云梯入城，从而坐失了战机。
太平军乘此有利时机北上，于21日进至兴安县属之海阳坪，兴安县署知县先期逃避。22日，太平军前队冲入兴安县城。其主力继续北上，向全州进发，24日即已进抵全州。署理知州曹燮培全力堵御，但因“城中所存者止千余人，寡不敌众”，只得以血书向清军统兵将领求救。援军刘长清、余万清两部因太平军扼守要冲，无法迫近城垣。太平军无后顾之忧而全力攻城。他们占领了城外的江西会馆，“穴墙置炮，轰击西门，守陴者不能立。乃匿民房穴城，下置火药十六石。"6月3日隧道竣工，乃实施爆破，城崩二丈余，突击队于西城缺口攻入城中。守城官兵少数乘乱逃散，大部战死。从此，穴地攻城成了太平军最主要的，也是最有效的攻城战术。
攻克全州后，太平军北进湖南的态势已十分明显。湖广总督程矞采为此奏报说：“查永州水陆两途均紧与全州接壤，水路尤为迅捷。江永防兵分布要隘，兵力本不甚厚，又经两次抽拨赴粤应援，现调湖北之兵，因道远刻难赶至。贼氛猝近，实觉单薄堪虞。”
太平军克全州后，未及停留，即于6月4日夜间撤出全州，沿湘江水陆北进，突入湖南，沿途且“大张伪示，欲直扑长沙，湖南民情浮动”。
楚勇头目、湖南兴宁人江忠源为防止太平军入湖南，在全州城北十余里的蓑衣渡伐树填河，予以堵截。在前有堵截、后有追兵的情况下，太平军于6月7日被迫放弃水路，全部改由小路陆行。仓促间，部分船只、辎重被清军虏获，一些掉队的老弱妇孺惨遭杀戮。尤为可惜的是，南王冯云山在攻克全州后不幸牺牲，太平天国丧失了一位极为重要的领导人。
三 转战两湖
在湘南的天地会众，也即所谓“土匪”的导引下，太平军由山径间道向永州进发。由于沿途没有遭遇清军的设防堵截，一路进军神速，6月9日即已进抵永州城外。由于潇江水大涨，加之守城官吏撤去江面船只，且焚烧对岸民居，太平军无法渡江，随即放弃攻城，在天地会人员向导下，从容逾险，乃于6月10日越过双牌，次日袭取道州。
道州位于湘粤桂三省边境，为湘南要冲，易守难攻。前湖南提督余万清部以及守卒合计仅500人，见无法守御，竟然“私将所垒西门撤开，带兵数百，如鱼窜鸟飞，由江华奔去”，太平军见西门未闭，“蜂拥直入”。
道州的攻克，使得太平军获得了落脚之地和可贵的休整之机。清朝方面则对丢失道州的官员严加追究，余万清等分别受到斩监候及从军、革职等惩处。
太平军又相机攻克了江华、永明。三城互为犄角，形成了有利的防御态势。在湘南，太平军“向富户讹索谷米银钱，并叫村人仍做生意”。清方的记载也说他们“假饰仁义，笼络乡民，不甚杀戮”。“粤逆志在择肥而噬，下户穷檐搜求不暇，且或以时诈示仁义，愚弄吾民，买饭求浆，多给市值。至于不法兵勇，罔知号令。方其攫取奸污，则穷苦之家，亦鲜除免。于是民不怨贼，而反怨官兵矣。”这支新兴的农民军得到了湘南人民的热烈欢迎。自入永州以后，“土匪之迎降，会匪之入党，日以千计”，不仅很快恢复了元气，而且还新组建了“道州大旗”等队伍。
太平军经补充兵员和整顿之后，军力大增，在湘南地区转战期间逐步取得了战场的主动权。但在决定下一步前进方向时，领导集团有了分歧。据张德坚《贼情汇纂》的记载：“道州四面山险，惟一线可通，鸟道崎岖，人力难逞。贼亦因踞此休歇，以避炎夏。扬言伪太平王生长子庆贺，弥月后方议行兵。其实仍系前术，蓄意以伺我隙。尽掳州民暨沿途裹胁之众，编伍而部署之，大封有功，增修战具，补益军目，制备军火。七月（8-9月）成军欲出。群贼怀土重迁，欲由灌阳而归，仍扰广西。秀清独谓非计，曰：‘已骑虎背，岂容复有顾恋？今日上策，莫如舍粤不顾，直前冲击。循江而东，略城堡，舍要害，专意金陵，据为根本。然后遣将四出，分扰南北。即不成事，黄河以南，我可有已。’洪逆等深然之，遂转掠郴、桂，欲由衡郡下犯。”
张德坚所述有些史实的错误，如洪秀全长子并非于道州出生。而从此后太平军的作战方向来看，也并非此时即已确定“专意金陵”。但说杨秀清建议“舍粤不顾”，向长江流域发展，且得到洪秀全等人的赞同，应该还是符合实际的。在广西近两年的徘徊，已给了太平天国的领袖们以极其深刻的印象：必须决然地跳出广西。从此虎兕出柙，以排山倒海之势迅猛发展了。
8月10日，太平军趁夜撤离道州，转向郴、桂方向。12日，破嘉禾县城。14日，克桂阳州。15日，和春统率的清军进抵嘉禾。太平军乃一分为二，一部在桂阳州设防，一部则进取郴州。
8月17日，和春等部1万余人进逼桂阳州城下，城内数千太平军出击，阵毙敌千总以下官兵多人，清军败退20余里。同日，另一路太平军攻克郴州。在桂阳州的太平军乃于当日夜间从容出东门，“络绎前往郴州大路”。赛尚阿等人向皇帝汇报说：“此次贼踪飘忽，旬日之间奔窜数百里。我军节节追剿，其势万难合围。犹幸贼至嘉禾、桂阳，和春大军紧追，奋力剿杀，贼众奔窜，两城旋即克复。”
统兵主帅的谰言，遭到了咸丰帝的痛斥：
逆匪自窜湖南以来，势甚剽悍，连陷数城，如入无人知境，固由土匪勾结内应。何以各州县地方官兵，既不能事先侦探，又不能婴城固守？迨至贼匪弃城逃窜，又复任其所之，全无抵御？该大臣奉命出征一年有余，粤楚各处，纷纷失守。历次奏报军情，不过派兵尾追，并未迎头截击，出奇制胜。所谓调度者安在？程矞采筹办防堵，为日已久，何以地方文武毫无布置？遇贼扑城，竟不能相持数日，以待外援耶？!现在贼已越过永郡，踞守郴州，势将下窥衡郡，竟图长沙，似此蔓延滋扰，何所底止？!赛尚阿现赴衡州与程矞采会筹防剿，若再失机，自问当得何罪？!
郴州为湘东南重镇，水陆两路均可直通长沙。湖南省城为此一片恐慌。和春主力远在郴桂边境，赛尚阿等人手中没有机动兵力，只得截留川陕等省官军守城。
太平军入郴州后，继续休整、扩军。据时人记载，“贼全股屯踞郴州，收永、桂、郴、衡之斋匪、游民，其众遂多。”
但据现存当时被俘的29名太平军人员的供词，这些在湘南投入太平军的人员看来并没有教门或会党的背景，而且除从事小买卖的商贩2人，替别人做佣工的5人外，其余似均从事耕种。考虑到农村中的佣工主要也是从事耕作等农业劳动，可以说，普通农民参军者占了绝大多数。
此时太平军的人数，较前有了较大的增长。据李秀成回忆：“招得湖南道州、江华永明之众，足有二万之敷（数）。此时追军，即向、张两军。后移师到柳（郴）州，入柳（郴）州亦招二三万众，荼凌（茶陵）州亦得数千。”张德坚也估计：洪秀全等在道州两个月，“整顿军容，补益卒伍，故尽掳州人并妇孺而行，除即时逃回不计外，尚余男妇三万余人，由江、永而至郴、桂，更得挖煤矿徒刘代伟之党，已倍前数。”则此时太平军总人数当已在六万以上。
在计议进攻方向时，西王萧朝贵认为长沙“城卑防疏”，建议以轻兵倍道袭取。这一方案得到洪秀全、杨秀清等人的赞同。于是萧朝贵率曾水源、林凤祥、李开芳等统带2000名老战士，以郴州天地会众为向导，先后攻取永兴、安仁、攸县，他的队伍也迅速扩充至4000余人。9月7日寅刻由攸县起程，昼夜兼程，8日子刻即占领醴陵。9日寅刻又于醴陵起程，10日申刻即到长沙，离城十里扎营。由于萧朝贵部避实就虚，进军迅即，且严密封锁消息，长沙守城的清军对其长途奔袭竟毫无察觉。甚至当长沙城外有人入城报警之时，城内文武居然“怒其无公文，执将斩之”。
9月11日，太平军与驻扎在石马铺一带的清军展开激战，辰刻进兵，至巳刻即已“破连营七八里，杀死大小妖官数十余员”，“所得军粮大小炮甚多，红粉四千余，骡马不计其数”。这支清军几乎全军覆没。12日，萧朝贵开始指挥攻城。他的部属曾水源、林凤祥、李开芳等正准备发起攻击，“回禀西王带牌刀手往各门进攻”，不料清军突然放炮，“打着西王胸膛乳上穿身，十分危急，口眼俱呆”。他们不得不暂停攻击，并联名向东王等禀报了西王负重伤的不幸消息。在禀文中，他们一方面希冀能得天父照顾，“效天兄故事”，出现奇迹；另一方面，则恳请东王“遣上将统带多少圣兵，凡兵各带干粮三斤，前来同进取城”。
然而奇迹并没有发生。萧朝贵终因伤重不治而亡，太平天国失去了一位杰出的军事统帅和主要领导人。这是太平天国继南王牺牲之后的又一重大损失。
萧朝贵死后，曾水源等继续督军攻城。负责防守的清前湖北巡抚罗绕典、提督鲍起豹等全力抵御，并动员城中士绅协防。他们先后两次破坏了太平军所开挖的地道，挫败了太平军的进攻。随着清军各处援兵的不断聚集，曾水源部兵力渐形不支，只得转取守势，等待主力的到来。清军和春、江忠源等部或入城、或在城外驻扎，就连业已决定遣戍新疆的向荣，也经皇帝同意，“带罪图功，以观后效”，并率军与曾水源部太平军激战。
萧朝贵的牺牲，促使洪、杨率全军向长沙进发。1852年10月13日（太平天国壬子二年九月初十日，咸丰二年九月初一日），全军开抵长沙城下。
同日，咸丰帝谕令著钦差大臣赛尚阿等“严饬带兵镇将，合力兜剿，迅将长沙城外贼匪，全数扑灭，其郴州、永兴一带窜出贼伙，赶紧分投截击，使贼首尾不能相顾，毋得再任迁延贻误，致干重罪”。但第二天，即因赛尚阿调度乖方，劳师糜饷，日久无功，“著革职拿问，由徐广缙派员解交刑部治罪”。湖广总督程矞采亦“著即行革职，仍留军营办理粮台事务”。已在长沙城内的骆秉章、鲍起豹等也受到了训斥。
此时陆续调集的清军各路兵马已号称十万之众，但兵多怯战。各部在进攻曾水源部太平军先后遭受挫败后即取守势，两军处于相持局面。太平军主力到达后，除继续攻城外，又与外围清军展开了激战。17日，翼王石达开分兵数千西渡湘江，占领了长沙的西路要冲回龙潭。31日，清军向荣部数千人前往争夺，痛遭伏击，“两健将战殁，士卒死者千余”，向荣与河北镇总兵王家琳以“骑善马得免”。长沙城上“诸军望见，为之夺气”。
太平军三次穴地攻城均未成功。据李秀成说：“天朝官兵，有粮无有油盐可食，官兵心庄（壮）而力不登，是以攻城未就。"11月30日，太平军乃夜撤长沙之围，西北走宁乡、益阳，主动结束了历时80天的围攻长沙之役。城上守军竟毫无知觉。次日，“将帅闻报，皆愕且惧，无敢言贺”。
12月3日，太平军进抵益阳。由于有着严明的军纪，受到当地人民焚香执花的热烈欢迎。原“欲靠洞廷（庭）湖边而到常德，欲取河南为家”，因在益阳“忽抢得民舟数千，后而改作顺流而下，过林子（临资）口而出洞廷（庭），到缶（岳）州，分水旱而下湖北”。湖北巡抚常大淳此前曾亲赴林子口，花了经月时间“沉大船载巨石，以塞湖口，归而侈然自得，以为片帆不能飞渡矣”。但太平军水路兵马到达后，“役民夫数万人去沉船，一日而通”。12月13日，太平军陆路兵马不战而得岳州。
岳州为洞庭湖通往长江的门户，是稻米、木材、油盐等重要物资的集散地，也是清军军饷停驻转运之所，但防务十分薄弱。湖北提督博勒恭武统带800名兵丁驻守城外，在太平军攻城前即已自行溃散，逃回武昌。岳州营本有额兵500余名，但已被先后调走300名赴长沙省城防堵，加上护解军饷、火药者100余名，实存兵丁仅80余人。博勒恭武与弃城而逃的岳州知府廉昌、巴陵知县胡方谷、署岳州营参将阿克东阿事后均被按律问斩。
太平军在岳州又征集到数千艘民船。素孚人望的水手唐正才被杨秀清封为典水匠，职同将军，筹建太平军水营。17日，起出170余年前吴三桂留下的大炮军械，“从岳州起程，千船健将，两岸雄兵，鞭敲金凳响，沿路凯歌声，水流风顺”，直趋武汉。所过城镇，望风披靡。
1852年12月22日（壬子二年十一月十九日，咸丰二年十一月十二日），太平军占领汉阳。29日，占领汉口，即由唐正才负责跨江修建浮桥两道，“上由鲇鱼套口至汉阳东门，下由草埠门外大堤口至汉镇龙王庙”。桥宽丈余，临流下有铁锚，人马来往，如履坦途，是为中国建桥史上前所未有的壮举。长江浮桥既成，方便了大军对省城武昌的攻击。其时武昌与汉口、汉阳的联系已控制在太平军手中，9座城门悉被围困。
湖北巡抚常大淳等焚毁城外民房，大火几昼夜不息，民情激变，纷纷投向太平军。向荣等部援军，则被远远堵在洪山以外。1853年1月12日（壬子二年十二月初九日，咸丰二年十二月初四日）黎明，太平军由地道轰城，文昌门城颓20余丈。陈玉成等数十名敢死的童子兵扬旗先登，林凤祥等随即率大军蜂拥而入。常大淳以下100余名清朝文武官员死难。
武昌为太平军兴以来所攻占的第一座省城。此役显示了太平军的强大军事威力。
1月15日，天王等分驻巡抚衙门等处，且在武昌度过了癸好（丑）三年元旦（2月3日）。2月9日，各军依次撤离武昌，顺江东下。此时太平军总人数据估计已高达50余万人。武昌居民，“男子从者十之九，女子从者十一二”，但其中有相当部分是被“裹胁”而从军的。
天王与东、北、翼三王及秦日纲、罗大纲、赖汉英等由水路东进，林凤祥、李开芳、胡以晄等统带陆路之兵护卫。时人形容道：“其由武汉下江南也，帆幔蔽江，衔尾数十里。”
四 东下南京
武昌的失守引起了清朝方面的巨大震动。清廷对太平军的下一步行动捉摸不定，感到防不胜防，而又不得不到处设防。早在太平军进军武昌途中，咸丰帝在上谕中即指出：“该省（指湖北省城武昌）沿江直下，经九江至安庆，瞬息千里，防不胜防。而对江之汉口，尤为贼所垂涎。北由孝感，西由荆州襄阳，则河南震惊。贼势剽急，所陷城池，掳掠即行，并不似永安、道州，尚为久踞之计，其心叵测。”
1853年1月12日，也就是武昌被太平军攻克的当天，咸丰帝还在部署：以钦差大臣徐广缙署理湖广总督，与向荣二人专办两湖军务；以两江总督陆建瀛为钦差大臣，督率水陆官兵，驰赴长江上游；以署河南巡抚琦善为钦差大臣，兼程前赴楚豫交界，三面合剿。
武昌失守后，咸丰帝迁怒于徐广缙，将其逮治，而以湖南巡抚张亮基署湖广总督，以署湖北提督向荣为钦差大臣，专办军务，并以云贵总督罗绕典专防荆襄。陆建瀛与琦善仍进防江皖与楚豫。
向荣的数万军队始终在武昌前线，与太平军保持着接触。武昌以北，琦善所部1万多兵勇也陆续开至河南，分赴豫鄂边界设防，其后续之八旗马队、陕甘绿营也在集结途中。河南防务渐趋充实。武昌西北的荆襄方面，兵力亦增至1万多人，且可得到琦善在河南方面的支援。
相形之下，武昌以东，也即江皖方面的兵力最为薄弱。咸丰帝为此十分忧虑。他多次在上谕中提及江皖方面兵单力弱，又是财赋之区，若太平军水陆齐下，大势将不可问。为此他曾责令拥有重兵的向荣“分拨精兵，保护下游”；又令琦善选派精兵，由河南陆路驰赴安徽一带，“绕出贼前，合力兜剿”。但皇帝的部署一再落空。面对太平军的优势兵力，向荣、琦善所部仅能自保，根本不可能分兵支援东路的陆建瀛。
但太平军顺江东下的意图已越来越明显。向荣从太平军搬运粮食、辎重上船的举动中揣测太平军的动向。他于2月7日向皇帝奏报中正确地分析道：“该逆于城内掳取官民财物货具极多，均已搬入船内，辎重满载。该逆断不肯舍水就陆。”但他又在后面缀了一句：“是下游之九江、上游之荆襄，及岳州回窜之路，在在均关紧要。”
两江总督陆建瀛在皇帝的一再催促下，于1853年1月5日离开丰北河工，15日返回南京。23日，他将江苏防务移交由苏州赶往南京的江苏巡抚杨文定，迁延至2月2日，方才统带3000名兵勇赴九江上游迎剿。10日，到达九江；11日，到湖北广济龙坪镇，令寿春镇总兵恩长为翼长，率水陆兵勇2000余人溯流赶赴下巢湖左右驻扎，增防北岸老鼠峡。此时，驻守在武穴上下游的江南三省兵力约为5000人。
2月15日，顺江东下的数十万太平军人马已过黄石、蕲州，当晚即以数千船只冲破老鼠峡一带江防。清水陆军溃走，恩长自沉长江。陆建瀛“见势难敌，弃师先奔。舟至小孤山，兵弁跪接，乃大呼曰：‘贼势浩大，快走逃生！’兵皆感之。”他置九江、安庆于不顾，一气逃回了南京（别称金陵，时为江宁府城，但习惯上仍沿明代旧制称为南京）。然而他回南京后也无所作为，这位封疆大吏被太平军的浩大声势吓垮了。驻节南岸瑞安的江西巡抚张芾则逃往德安，所带兵勇，不战而溃。退回南昌省城时，其所从者已寥寥无几。
太平军在九江、安庆虏获了大量的军资储备，更加壮大了自己的声势，但均未作停留。2月25日，太平军水师前卫从安庆出发。26日，克池州。28日，占铜陵。3月3日，据芜湖。沿江各城守城清军望风披靡，文武官员率先逃遁。人民群众则根据自己的判断，对太平军采取了热烈欢迎的态度。据时人记载：“贼由九江东下，皖省各处纷传伪诏，官府告示止用短条，不写咸丰年号，称贼为西兵、西骑。甚至绅士胁其令长预造烟户册，欲俟贼至，郊迎三十里，跪而投册纳印者，有门首黏一黄纸顺字者，有箕敛银钱、粮米、食物馈送者。闻有某处馈物甚微，而有生姜、山药并装一桶（引者按：寓‘江山一统’之意），用黄纸糊之，贼嘉而受纳。”
3月5日，太平军水师突破梁山江防。督带清军水师艇船的福山镇总兵陈胜元阵亡。太平军陆师则轻取东西梁山要塞。通往南京的陆路已全部敞开。
6日，太平军水师前队占江浦县之石碛镇。次日，李开芳的陆师前队进抵聚宝门。12日，太平军主力赶到。自大胜关至七里洲，太平军停泊的船只有1万多艘，南京的门户已为太平军所扼。当时正在城中的汪士铎记太平军的威势，说是“勇而众”，并分析道：“然其勇犹可，其众难敌也。破江宁日，号称二百万，七八十万人足数也。……故或登三山门望之，自城外至江东门，一望无际，横广十余里；直望无际，皆红头人。……既众且整，吾人望之夺气。”
南京有13座城门，城池规模远超过武昌。但清军守城总兵力仅5000人，不得不借助练勇的力量。藩司祁宿藻根据南京绅民于鸦片战争时期齐心抗英的经验，早在1852年底即号召成立保卫局。然而这一次，“省民颇不踊跃”，先后成立的保卫局和筹防局徒有其名。祁宿藻哀叹：“官不尽力，兵不用命，富者吝财，贫者吝力，城虽大，不可保也！”他在绝望中呕血死去。
1853年3月19日（太平天国癸好三年二月十四日，咸丰三年二月初十日）凌晨，太平军采用穴地攻城法，轰塌北城仪凤门城墙。林凤祥部数百人先登，拥入城内。陆建瀛欲遁入满城（今明故宫），却为祥厚所拒绝，被赶来的太平军路斩于小营。在守城清军的反击下，太平军的这支先头部队不久又循原路退出城外，但已牵动了清军其他各处守城兵马，甚至祥厚的旗兵也一度反击至仪凤门。城南的李开芳等部乘虚支云梯攻入，并撤去塞城土袋，大开城门。大队人马鼓角而进。南京城内的各街区遂为太平军所控制。江南提督福珠洪阿等战死，前广西巡抚邹鸣鹤等被杀于街市。上元县令刘同缨“公服坐大堂”，将库项及宦囊所蓄银两堆桌前，嘱攻入的太平军收此银为城中的百姓开一条生路。太平军对于穿戴清朝官服的人员本来都是一律要杀死的，至此亦认为此人是好官，“不忍加害”，但这位效忠于清王朝的官员后来还是自杀身死了。次日，太平军攻克满城。江宁将军祥厚自杀，守卫满城的旗兵除数百人突围外，均被消灭。旗人之老弱妇孺也于几天之后被驱赶至朝阳门外予以屠戮。