一、道州決策
太平軍撤出全州後，原擬沿湘江北進，直取長沙，因在蓑衣渡受挫，遂東渡湘江，由陸路進抵湖南永州城西。由於瀟水阻隔，未能攻克永州城，只得揮師南向，取道雙牌，於1852年6月12日佔領湖南道州（今道縣）。該地「四面山險，惟一線可通，鳥道崎嶇，人力難逞」１，利於守而不利於攻。太平軍佔領道州後，廣西布政使勞崇光與總兵和春雖帶領清軍一萬二千餘人尾隨而來，但均系屢為太平軍所敗的疲憊之師，僅能圍堵，不敢強攻。於是，太平軍在此得到一個休整補充的機會，開始進入迅速發展壯大的時期。
早在廣西全州時，太平軍的領導者們對進軍方向就有各種議論，佔領道州後，對這一重大戰略決策問題再次進行了商討。洪秀全主張下廣東，楊秀清主張出湖南，石達開主張入四川，還有一部分將領主張回廣西。經過議論，基本上統一了認識，決定進軍湖南、湖北，然後東取金陵（今江蘇南京）。這就是所謂「道州決策」１。當時，清廷從各省調集的重兵，大部仍在廣西，而湖南則清軍兵力空虛，且會黨盛行，進軍兩湖，既可避實就虛，又有較好的群眾基矗因此，道州決策是比較符合客觀實際的。
在道州，太平軍領袖們除了決定進軍方向外，還由東王楊秀清、西王蕭朝貴聯名發佈了三篇檄文２，揭露清王朝的黑暗統治，列舉其民族壓迫和封建剝削的種種罪行；號召有志之士，同舉義旗，「報不共戴天之仇，共立勤王之勳」，「務期肅清胡氛，同享太平之樂」。道州一帶是天地會頻繁活動的地區，在革命檄文的號召下，當地人民踴躍參軍，使太平軍迅速補充了二萬餘人，總數達到五萬以上。太平軍在這裡整頓隊伍，增修戰具，制備軍火，鑄炮三百餘門，軍事實力較前有很大增強。
二、進攻長沙
清廷為實現其四面堵截，一舉殲滅太平軍於道州的企圖，屢命欽差大臣賽尚阿、兩廣總督徐廣縉等加強長沙、衡州及湖南水陸要隘的防守，在粵、桂、湘、贛邊界要地派兵控扼，阻止太平軍向北、東、西突進，又從河南、陝西、四川、江西等省調兵進入湘、鄂。
太平軍明確了戰略進攻方向之後，便積極準備向長江流域進軍。8月10日棄道州，經寧遠、藍山、嘉禾、桂陽州（今桂陽），於17日攻佔了湖南重鎮郴州（今郴縣）。太平軍在這一帶又擴軍二三萬人，並將其中數千挖煤工人集中編組為「土營」，專門擔負挖地道、埋地雷、炸城堡和掘壕築壘等任務，在以後的作戰中發揮了重要作用。
太平軍佔領郴州後，和春、江忠源率清軍二萬餘人尾隨而來。賽尚阿也自永州移營衡州。由於他調度無方，清廷嚴旨斥責：「該大臣奉命出征一年有餘，歷次奏報軍情，不過派兵尾追，並未迎頭截擊，出奇制勝，所謂調度者安在？」１隨即撤消其欽差大臣職務，改命兩廣總督徐廣縉接替。
太平軍探悉長沙守兵較少，乃於8月下旬由西王蕭朝貴率總制李開芳、御林侍衛林鳳祥以下二千餘人，由郴州奔襲長沙。２為避開清軍主力，奔襲部隊不走耒陽、衡州大道，而繞經永興、安仁、攸縣、茶陵、醴陵，於9月11日進抵長沙南門外妙高峰一帶。這時長沙守城清軍約僅四千人（後即增至萬餘），不敢出戰，緊閉城門１。太平軍未能收到奇襲的效果，只得連日強攻，但因兵力不足，難以奏效。在第二天的攻城戰鬥中，蕭朝貴中炮受傷，不久犧牲。太平天國又失去了一位重要領袖。
洪秀全、楊秀清等得悉蕭朝貴等奔襲長沙受挫後，便於9月25日棄郴州，率大隊往援。10月13日趕到長沙時，清軍和春、江忠源和向榮部已先期到達，加上其它各路援軍，敵人兵力已達五六萬人。由於長沙城守漸趨穩固，太平軍失去了乘虛攻取的戰機。加之，清軍擁有三千斤、五千斤大炮，置高處轟擊，更增加了攻城的困難。清廷為加強統一指揮，命新任欽差大臣徐廣縉立即趕至長沙，統籌軍務，先解省圍，然後併力「進剿」。２
太平軍大隊駐紮南門外，北阻省城，西濱湘江，前有和春、江忠源部阻攔，後有賽尚阿部尾隨，形勢十分不利。10月14日、15日，太平軍連續出動六七千人發起進攻，遭到清軍的頑強抵抗，傷亡甚眾。17日，石達開率領二三千人渡過湘江，控制西岸龍回潭等要地和湘江中的水陸洲（即桔子洲），並在江上搭造浮橋，使東西聲勢聯絡，初步改變了兵力密集城南一地，難以展開的被動態勢。但向榮也跟著率部過江，並於10月31日率兵三千餘人從西岸渡江進犯水陸洲，企圖截斷太平軍的東西聯繫。太平軍埋伏於洲南樹林中，而以零星騎兵佯敗誘敵，待向榮部深入後，伏兵旁出，抄襲敵後。清軍大敗潰逃，死傷千餘人。向榮乘馬鳧水過江，倖免於死。11月10日，湘江東岸的太平軍採用穴地攻城法，轟塌長沙南門附近的城牆數丈，突擊部隊二三千人蜂擁而上。負責防守南門的清軍副將鄧紹良率部拚死抵禦。太平軍傷亡數百人，只得後撤。其後，太平軍又多次穴地攻城，由於僅限城南一面，以及突擊部隊組織欠佳和清軍防守頑強等原因，均未得手。太平軍在長沙城郊曠日持久地與敵相持，形勢日趨不利，乃於11月30日主動撤圍北上，守城清軍並未及時發覺。
三、攻克武漢
太平軍撤離長沙後，於12月3日佔領益陽，獲船數千隻，並吸收許多船戶、水手參軍。9日，太平軍乘船出湘陰臨資口，越洞庭湖。13日佔領兩湖咽喉要地岳州（今湖南嶽陽）１，繳獲大批糧餉、軍械（其中有清初吳三桂部所遺大批火炮），武器裝備得到了改善。在這裡，又有五千船戶帶著船隻參軍。太平軍將船戶編組成「水營」，由「典水匠」（職同將軍）唐正才２統率。這時，太平軍總數達到了十餘萬人。
咸豐帝聞岳州失守，嚴厲申斥徐廣縉，將其革職留任，並命令他以重兵在岳州北面堵截，防止太平軍進入湖北。但太平軍已於12月17日撤離岳州，水陸並進，直趨武昌，其勢甚盛，「艨艟萬艘，帆幟蔽江，所過城鎮，望風披靡」１。前鋒於12月19日進至距武昌僅六十里之金口。清廷深恐太平軍佔領武漢水陸要衝，然後北上河南或東下皖、蘇，立命徐廣縉親率大軍繞道援救武昌。
武昌是湖北的省會，西枕長江，東依洪山，城高牆厚，形勢險要。當時武昌清軍僅三千餘人，湖北巡撫常大淳、提督雙福以城內兵少，將城外兵勇全部撤入城內。12月21日，自湖南來援的總兵常祿、王錦繡所率千餘名清軍趕到，也全部入城，準備依城固守。２為了防備太平軍「潛挖地道」，常大淳等以「有礙炮路」為名，下令盡毀城外民房，大火延燒七晝夜，引起人民極大憤恨。
12月22日，陸路太平軍六七千人由蒲圻直逼武昌城外，未遇任何抵抗即佔領了城東洪山、小標山、紫荊山諸要點，並向南北兩翼展開，包圍武昌城，同時挖溝築壘，阻擊敵人援軍。水路太平軍也於22日抵鸚鵡洲，經一晝夜激戰，於23日佔領漢陽，29日又佔領漢口。攻佔漢陽後，典水匠唐正才率部於漢陽、武昌間以船隻相聯，用巨纜橫縛大木，上鋪木板，架起兩座可通人馬的浮橋（是年長江水小，為數十年少見，更便於架浮橋），溝通漢陽、武昌間的聯繫，以便進攻武昌城。
向榮於12月24日率萬餘援軍趕到武昌附近，隨後對圍城的太平軍多次發起攻擊，但始終無法突破太平軍的包圍線，與城內清軍取得聯繫。
太平軍自12月25日開始進攻武昌城，先後使用了大炮、火箭１雲梯等武器。清軍則用炮火、唧水筒、滾木、礌石等抵禦。太平軍攻城未下，決定採用穴地攻城法。1853年（咸豐三年）1月12日凌晨，埋在文昌門附近的火藥轟發，炸開城牆，太平軍先頭部隊立即由缺口衝入，大隊相繼突進，其餘太平軍也緣梯而上，紛紛攻入城內。守城清軍丟下武器，四散逃跑，巡撫常大淳、提督雙福等喪命，武昌為太平軍佔領。這是金田起義以來太平軍攻下的第一座省城。
攻克武漢的勝利表明，太平軍已經成為一支能攻克堅城的軍隊。它的編制內已區分為陸營、水營、土營，具備了正規軍隊的規模。兩年內，清廷先後調集滇、黔、川、粵、桂、湘、鄂、皖等省三四萬兵力，耗銀千餘萬兩，結果非但未能將太平軍消滅，反而被太平軍牽著鼻子，出廣西，越湖南，趨武漢，一直陷於被動。
四、東取金陵
太平軍進軍湖北，尤其是攻克武漢三鎮後，湖北及其鄰近各省紛紛告急。咸豐帝不顧財政經濟困難，進一步調兵遣將，妄圖阻止太平軍的前進，並進而將其殲滅於長江中游地區。由於摸不清太平軍下一步的進軍方向，只得分兵防堵，並企圖把扼守要地與主動進剿結合施行。他接連任命三名欽差大臣，指揮長江中下游地區的作戰：以向榮代替徐廣縉為欽差大臣，指揮二三萬清軍緊隨太平軍不捨；任命署河南巡撫琦善為欽差大臣，會同直隸提督陳金綬等，指揮從陝甘、直隸、山東、山西等省調來的清軍一萬九千名和從吉林、黑龍江調來的馬隊四千名，於河南南部的南陽、信陽、商城一線防堵太平軍北上；任命兩江總督陸建瀛為欽差大臣，統籌蘇、皖、贛三省軍務，自金陵率兵趕赴九江一帶，防堵太平軍沿江東下。此外，命原雲貴總督羅繞典與荊州將軍台湧合力籌防襄陽；命署四川總督裕瑞選派將領酌帶精兵，進至四川、湖北交界一帶防堵。以上總兵力約計七八萬之多。同時，還命令南北各省普遍組織團練，凡在籍官員和地方豪紳，均須籌銀募勇，以鎮壓風起雲湧的人民起義。
此時，在太平軍內部，對下一步的進軍方向又產生了爭論：有人主張建都武昌，「遣兵道襄樊」，北進中原；有人主張東取金陵，「踞為根本，徐圖進缺。１兩種意見一時統一不起來，最後楊秀清假托「天父降凡」，堅持其進軍金陵的一貫主張，才結束了這場爭論。當時，太平軍無論「北走信陽，東下九江，西上荊襄，南回岳州之路，（清軍）俱屬空虛」２。但從清廷的決心和部署看，河南方向兵力較強，長江下游則相對薄弱。從太平軍本身來說，由於在益陽、岳州、武漢一帶獲得了數以萬計的船隻，並已編成「水營」，成為太平軍的一支重要作戰力量和運輸隊伍，因此，順江東下，不僅可以直接威脅清王朝賴以生存的南北水陸運輸線和江南財源要地，而且能充分發揮水營的作用（如果北上中原，就不能發揮水陸配合作戰的特長）。所以，從雙方實力和天時、地利等條件來看，太平軍順江東下的決策還是較為可取的。
在武漢，太平軍又吸收大量群眾參加自己的隊伍，形成了湘南擴軍以來的第二次擴軍高潮。據稱，太平軍離開武漢時，武昌城中「男子從者十之九，女子從者十一二」３。經過短期休整之後，太平軍於1853年2月9日（咸豐三年正月初二日）放棄武漢。洪秀全、楊秀清等率領號稱五十萬之眾（兵力約十餘萬）、船萬餘艘，水陸並進，浩浩蕩蕩地順江東下。陸路由胡以晃、李開芳、林鳳祥等率領，沿長江兩岸推進；水路由東、北、翼三王及秦日綱、羅大綱、賴漢英等率領，順流而東。天王洪秀全隨水路行動。
2月15日，秦日綱、羅大綱所率先鋒水師於鄂東廣濟縣南的老鼠峽一帶大敗陸建瀛的江防軍（約三千人），斃其翼長壽春鎮總兵恩長。陸建瀛在九江聞敗，倉皇棄師先逃，返回金陵。沿江防兵紛紛潰散。此後，太平軍長驅直進，先鋒水師於2月18日佔領九江，24日攻破安徽省城安慶，殺巡撫蔣文慶，並繳獲大批軍需物資１。2月26日至3月7日，又連克安徽池州（今貴池）、銅陵、蕪湖、太平府（今當塗）及和州（今和縣）。由於水路太平軍進展神速，陸路太平軍也未遇多大抵抗即順利地進抵金陵城下。在進軍途中，各地人民紛紛參軍，使太平軍的人數大增，號稱百萬。清廷在得知九江、安慶失守後，急命向榮率兵趕赴江蘇，命琦善、陳金綬率兵急趨安徽（後又令其由皖北進兵江南），協助防守，並保衛南北漕運。
金陵當時稱江寧，是江南的名城大都和政治、經濟、文化中心，戰略地位十分重要。它城牆高厚，周長九十餘里，西北兩面瀕臨長江，東依鍾山，附近丘陵環繞，形勢險要，向有「龍盤虎踞」之稱。江蘇清軍共有綠營兵三萬餘人、八旗兵數千人，分守各要點，能機動之兵不足萬人。太平軍攻佔武昌後，陸建瀛從全省抽調綠營兵四千八百人，其中三千名帶赴上游防堵，一千八百名留守金陵。金陵設有江寧將軍，轄旗兵三千餘人。太平軍進攻時，城內共有旗兵、綠營兵五千餘人，另有江寧布政使祁宿藻臨時募集的勇壯八九千人，協助防守。
陸建瀛於2月25日自上游逃回金陵後，數日不理政事。江蘇巡撫楊文定借口防守鎮江，也離城而去。江寧將軍祥厚、江南提督福珠洪阿等將上述情況上奏參劾，結果陸建瀛被拿問治罪，楊文定被革職留任。可是，未等清廷的諭旨到達，太平軍的先鋒部隊已進抵城下，陸建瀛、祥厚乃盡撤城外兵勇，依城防守。
3月7日晚，太平軍陸路前鋒部隊進抵江寧鎮的板橋。3月8日，大隊太平軍在李開芳、林鳳祥等率領下，抵達金陵城西南的善橋一帶，紮營二十四座。次日，李開芳率數百人佔領雨花台，並乘勢奔過吊橋，直薄城下。當天，水師前鋒亦至，分泊大勝關至草鞋峽一帶江面。3月12日，太平軍水陸大隊繼續趕到。同日，分兵佔領浦口，並完成了對金陵的包圍。金陵城垣南北略長，太平軍陸師攻南端的聚寶門（今中華門），水師攻北端的儀鳳門，以便發揮水陸兩軍的優勢，並迫使清軍分散兵力。
陸建瀛於太平軍到達前即將城外防兵盡撤城內，以土袋堵塞十三個城門，企圖負城頑抗；同時，向清廷火急求援。清廷獲悉金陵被圍，大為震恐，不斷催促向榮、琦善率南北兩路清軍兼程向江寧、浦口急進，另令山東、河南加強黃河各渡口的防務，嚴格控制公私船隻，防止太平軍北上。
太平軍選定北面的儀鳳門為突破口，並決定採用行之有效的穴地攻城法。儀鳳門外約半里有靜海寺，太平軍以此為掩護，挖掘地道，埋設火藥，準備攻城。與此同時，南面聚寶門外的太平軍安炮於報恩寺塔上，猛烈轟城，夜間則搬出寺內五百羅漢，以為疑兵，誘使清軍徹夜打炮，不得休息。其它城門外的太平軍則派出小部隊進行襲擾，掩護北門外的太平軍進行攻城準備。
3月19日拂曉，太平軍將火藥點燃，炸塌儀鳳門附近城牆約二丈，數百名將士衝入北城，然後分成兩支，一向鼓樓方向進攻，一循金川門至神策門（今中央門），經成賢街直指小營，殺陸建瀛於黃家塘。此後，攻入城內的太平軍遭到滿洲旗兵的猛烈反擊，力戰不勝，只得後撤，並由北門缺口退出城外。然而，防守南城的清軍聞北城已破，總督被殺，便紛紛逃遁，不戰而潰。於是，進攻南城的數千太平軍在林鳳祥、賴漢英率領下，乘夜緣梯登城，打開聚寶門、水西門、漢西門。次日黎明，大隊太平軍進入城內，直奔滿城（明代內城，今城東南部）。江寧將軍祥厚、副都統霍隆武等率旗兵及滿人拚死抵禦。太平軍奮勇戰鬥，終將滿城攻破，祥厚等被殺，金陵全城遂為太平軍佔領。
太平軍自金田起義後，兩年多時間內，轉戰六省，所向披靡。這次又一舉攻佔金陵，全殲守敵，取得了繼攻佔武昌之後的又一重大勝利。這一勝利，粉碎了清廷殲滅太平軍於長江中游的計劃，沉重地打擊了清軍的氣焰和信心。在這兩年內，清廷耗銀二千五百餘萬兩，動員近十萬軍隊（不算團練）１，結果損兵折將，棄城失地，一無所獲。太平軍能在短期內取得如此重大的勝利，主要是採取了乘虛搗隙的方針，發揚了革命軍隊英勇善戰的特長，特別是善於運用穴地攻城法，使不少堅城計日而下，加以太平軍組織嚴密，紀律嚴明，士氣高昂，其革命行動又反映了勞苦群眾要求變革現狀的願望，因而得到了廣大群眾的支持。而清王朝方面，不僅兵力不敷分撥，而且士氣低落，派系之間矛盾很大，統帥不和，事權下一，加之軍隊紀律敗壞，軍民之間勢如水火，這就為太平軍取得勝利提供了客觀有利條件。但是，太平軍在向長江下游進軍時，卻將沿途攻佔的九江、安慶、蕪湖等重要城鎮一概棄之不守，這從發展與鞏固太平天國革命運動來說，是失策的；再者，太平軍自武漢東下的過程中，對於尾隨的清軍，未能像撤離紫荊山區和永安時那樣，有計劃地組織幾次伏擊，尋機將其殲滅或給予殲滅性的打擊，這也是作戰指導上的不足之處。所有這些，均與道州決策「專意金陵」的指導思想直接有關，它對於爾後的發展產生了不利的影響。