同治元年（1862）二月，曾国荃率新近招募的兵勇抵达安庆，旋即东进，与头年就已进扎无为的湘军吉字营主力会合。 三月，曾国荃督军与彭玉麟水师水陆俱进，协力攻克巢县、含山、裕溪口、西梁山等太平军据点。五月，曾国荃吉字营攻占秣陵关、大胜关，直趋雨花台要塞扎下营盘。
与此同时，彭玉麟率湘军水师攻取江心洲，大批战船进泊天京（南京）城外护城河。驻防天京外围的太平军接连失利，使湘军既进逼天京城下，又将安庆至天京的水陆通道牢牢掌控住，使天京与外界的联络基本被切断，从而为攻夺天京这座太平天国的王都奠定了扎实基础。
湘军突然兵临城下，使已有两年太平无事生活的天京军民顿时陷入一片恐慌中。天王洪秀全更是惊惧不安，坐卧不宁，试图趁湘军初至立足未稳之机，将其一举歼灭或强力驱逐。为此，他一连发出好几道谕旨，严令忠王李秀成率江浙太平军火速回援天京。
李秀成当时正率军进攻上海，与淮军及外籍仆从军反复鏖战， 并不情愿撤军回救天京。 但天王一再催逼他率军回援，遂不得不从上海前线撤军，在苏州召集将领们商议对策，先派弟弟李明成率部驰援天京，并随军运去大量粮草和作战物资。（铁马冰河wu作品 ）李秀成认为湘军屡获胜利，士气正盛，因此只宜固守天京，以避其锋芒，待久顿坚城之下、进退失据的湘军疲困、懈怠，方能转守为攻，予以打击。
六月，扬王李明成等江浙援军与天京守军，多次里应外合夹攻曾国荃军，均被湘军击败。洪秀全见状，更加焦灼，于是急令李秀成亲率苏福太平军主力速速来援，甚至派天王府要员赶至苏州监督、坐催忠王出军。
七月中旬，被逼无奈的李秀成在苏州忠王府再次召集诸将开会议事，决定兵分三路，两路捣入皖南： 一路攻宁国，一路攻金柱关。这两路军的作战目的在于牵制湘军进援正围打天京的曾国荃吉字营，并伺机攻夺江防要隘金柱关，切断曾国荃军与湘军大本营安庆之间的联系。李秀成亲率十余万苏福太平军主力为第三路，负责围攻在天京城下挖壕筑垒的曾国荃军。
曾国藩很重视情报，已在苏州安排了不少细作。他很快获悉了两次苏州会议的情况，旋即为曾国荃军筹集了大量粮饷、军火，以应付即将发生的恶战，他特地致信给国荃，嘱咐说：
“银米子药等事，吾必设法多解，竭平日之力办之......临战之际，预先爱惜士卒精力，以备届时辛苦熬夜”《曾文正公家书》。
曾国荃昼夜备战，督军构筑了坚固的工事，进行了周密部署，还拟定了精明的战略战术，即与彭玉麟水师相互配合，以防守为主，迫使太平军集群攻坚，趁机予以大量杀伤，然后选择有利时机，进行短促而有效的反击。
自湘军取得安庆战役大胜后，因屡屡获胜，士气十分高昂。这样，兵力并不占优势的曾国荃吉字大营就具备了立于不败之地的先决条件。与之不同的是，李秀成、李世贤大军虽然众至十余万人，是屯兵天京城下湘军水陆师三万余人的好几倍。但李秀成意在速速破解天京之围，以便腾出时间和力量去阻抗左宗棠、李鸿章对其苏浙根据地的进攻，因而不得不陷入曾氏兄弟引诱其攻坚的圈套。
1862年闰8月中旬，李秀成大军陆续抵达天京外围，集结完毕后，于20日开始，约会城内守军，连日发起大举进攻。25日后，李秀成更冒着枪林弹雨亲临火线，亲自督军猛攻东路 ，以西洋枪炮猛烈轰击——
“开花硼炮，横飞入营，烽燧蔽天，（大队人马旋即蜂拥向湘军发起冲锋）齐声大噪，束草填壕，岌岌欲上”《湘乡曾氏文献·曾国荃信函》。
曾国荃以凶悍顽梗著称，他见情势危殆，急忙率亲兵队及援兵上前策应，他本人脸颊被一枚流弹击伤——
“（九帅）亦为飞子伤（脸）颊，血流交颐 ”《曾氏文献·曾国荃复伯兄》。
九月初，侍王李世贤率江西太平军匆匆赶至， 与李秀成军会合后又发起大举进攻——
“多用箱箧实土于中，排砌壕边，明防炮子于上，暗筑地道于下。地道火药轰发，一声霹雳，烟焰上冲，飞入天半 ，营墙各崩塌十数丈，（长毛）踊跃争先，呼声动地，蜂拥冲入 ”《湘乡曾氏文献·曾国荃信函》。
面对如此凶猛的进攻，湘军依托原有的坚固工事，且加紧赶筑内墙壁垒和深壕，待太平军靠近壕垒始大举反击，炮轰枪击，使太平军死伤惨重，阵地前尸积如山，仍无法攻入。与此同时，湘军还数次击退城内守军，使李秀成两面夹攻策略频频流产。曾国荃在一封写给弟弟曾国潢的家信中说：
“十二日一战，贼 （指太平军）伤亡七八千人，（我军）阵亡者不过数十人，受伤亦不过二百余人”。
湘军依托坚固工事引诱太平军强攻，太平军不惜血本攻坚，损失之惨重，天京外围战况之激烈， 由此可见一斑。
