咸丰初年，广东多地自然灾害频发。1852年初夏，广州闹起严重水灾，广州和花县间众多村庄、农田被淹，水稻收成惨不忍睹。可官府还想加征赋税，引发民间不满，混乱扩散开来。番禺先爆发激烈宗族械斗，三合会也掺和其中。天灾人祸致官府财政枯竭，强逼捐款，民穷财尽又引发抗税，给广东添了新负担。
咸丰三年，广州府及周边村镇又遭严重水灾，繁荣的城市经济受其影响。自道光末年起，当时中国唯一对外通商口岸广州就陷入严重金融危机。众多洋行职员、码头苦力、堆栈伙计失业，农民纷纷加入三合会。不安因素不断积累，与太平天国运动呼应，广州、厦门、上海等地三合会认为时机成熟，迅速行动。
东莞三合会首领何六秘密活动被当地士绅吕京珪遏制，只能公开造反。据《广州府志》，咸丰四年五月十三日，何六在东莞石龙圩举旗起事，很快率众围攻县城，激战多日后于二十二日破城，擒获署都司莫其亮，莫拒降而死。消息传至省城，参加府试的士子惊慌，不少人弃考而逃，省城戒严。何六带头，广州各三合会首领纷纷响应，广东洪兵暴动开启。
广州周边猝然涌现大量头缠红巾的会党武装力量。广东地方政府还一头雾水，没弄明白状况，众多城镇乡村就快速陷入混乱。像新会县城，就被陈松年所率的洪兵给围困住了。
四乡前来拜会的土匪猖獗至极，山谷里的渔户都被这股妖邪之气笼罩。那些红巾贼白天手持大戈，绑着红手巾，在乡间肆意进出。良善之人灰心丧气，不敢抵抗。土匪抢夺百姓谷船，劫掠邻乡武器，里正和族长也只是敷衍地坐视不管。
据《广州府志》所述，洪兵起事没多长时间，陈吉就带着部队拿下了顺德县城。此后，清远、肇庆相继被占。李洪英率部控制了香山县多数区域，何六攻占增城，甘先盘踞白云山，徐兆表的部队则攻下了开平县。
那时广东全境义军具体有多少股已难查明，但围困广州的人数不少于20万。史书记载，参与围攻广州的会党武装（洪兵）头裹红巾、旗也是红色，被叫做“红兵”。他们结成松散联盟，推实力最强的李文茂为盟主。李文茂部署：陈显良约3万人从东攻，甘先从北，他自率主力从西，林洸隆控珠江水路。他还让陈开10万人、刚劫掠东莞和增城的何禄1万人协助陈显良从东攻城。
广东巡抚叶名琛当时的境况十分危急，几乎到了绝境。咸丰帝虽从邻省调兵援粤，可援兵入粤后处处遭红兵阻拦，行进艰难，对叶名琛而言难解燃眉之急。他为稳军心，亲率指挥、部署，将指挥部设到地势高、能俯瞰全城和珠江的观音山镇海楼。在此，他指挥多场关键战事，见证无数血战，声誉达戎马生涯巅峰。
《冈城枕戈记》记载，彼时广州城内有八旗兵5千、绿营4千、潮州勇2千，加上周边约4千团练勇丁。和20万洪兵兵力比为1.5比20万，清军处于绝对劣势。且各部清军方言、习俗不同，难密切合作。叶名琛让不同部队守不同地段，守军指挥官只听他一人，指挥老部队，团结且力量集中、效率高，最终击退洪兵。
从战略层面考量，若盘踞佛山的陈开率十万兵力来围攻广州，广州城势必沦陷，所以叶名琛不惜一切代价阻拦陈开大军。可兵力不足，他便分兵一部，动员广佛间民团武装与官军协同死战，最终击退陈开。这是广州攻守战关键一役，清军与团练配合，以少胜多，破了陈开与李文茂会师计划，让广州转危为安。
洪兵虽在数量上占优，可存在显著短板，这成了叶名琛成功的关键因素。他们大多是刚放下锄头的农民，未经良好训练，纪律松散，装备也很落后，且基本没有后勤保障，因此并不具备绝对优势。
《广州府志》记载，省城北门周边数百个乡村，有洪匪约数十万。从七月到十一月，他们与官兵交战九十多场，却始终未能获胜。这大概是因为这些贼人只是乌合之众，既无正规行伍编制，也不懂兵法策略。
洪兵人数多但无补给，难以持久。起初强征人头税，后大肆抢掠，导致与民众对立，遭武装抗拒。各村庄缙绅和村民响应官府，组织团练阻击洪兵。因补给难，各股洪兵首领为物资内讧。李文茂虽是盟主，却难对自己队伍完全掌控，更无法号令其他洪兵，所谓统领，更像邀请参与围城。
此外，当叶名琛被困于广州城，面临三合会、天地会大军围困时，城中兵少粮缺，局势危急。无奈之下，他向英国人求助。英国驻香港总督包令和海军提督赐德龄紧急驰援，以军舰运送大量武器和粮食进城。洪兵因多次战败且补给匮乏，最终撤围。
咸丰四年（1854）的洪兵围攻广州之战，至此画上句号。战后，清军在广州周边大肆剿杀，双方死亡人数超十万。李文茂自广州撤围后，率部从水路沿西江向西进军，先拿下肇庆，入广西后又攻克浔州（今桂平），接着建立“大成国”，自封“平靖王”。
