北伐军至浦口，又与春官正丞相吉文元等部会合，全军两万人，先后北上。其目标是直捣清政府的老巢北京，以夺取全国政权。北伐军遵照“师行间道，疾驱燕都，无贪攻城夺地”的战略方针，一路转战江苏、安徽、河南、山西、直隶数省，10月底便胜利到达天津附近。
深入华北
北伐军由浦口出发，经安徽蒙城、亳州（今亳县）入河南，克归德（今河南商丘），因无船不得渡黄河，乃循南岸西趋，于五月二十一抵汜水，征得数十条船，开始抢渡黄河。二十六日，主力渡过黄河（一部未得渡，南返安徽），占温县，围怀庆（今河南沁阳），与城内外清军相持两月。怀庆知府颜炳焘更立了奇功，在当地浴血阻击太平军，不但生生拖住了林凤祥，更叫这支太平军主力，迅速陷入清军优势兵力的反包围中。清军主帅纳尔经额，深受咸丰帝信任的文华殿大学士，满族大臣中少见的文化名流，上了战场就现形，一开始自作聪明瞎指挥，被林凤祥略施小计，摆了个假军事工事就糊弄过去，轻松从清军眼皮底下突围而出，白浪费了颜知府阻击出来的好局面。
七月二十八，北伐军撤围西进，经垣曲入山西，过平阳（今山西临汾）、洪洞、黎城，东入直隶（约今河北），克临洺关（今河北永年）、邢台，北上藁城，东占深州（今河北深县），稍事休整后即东进沧州，于九月二十七占领静海和独流镇，在此屯驻待援（前锋一度抵达天津西杨柳青）。
京师震动
北伐军深入直隶，清廷震动，为解救京城危局，咸丰帝即命胜保为钦差大臣，率军由南而北追赶，并命惠亲王绵愉为奉命大将军、僧格林沁为参赞大臣，率军由北而南迎堵。从东北和蒙古调来大批精锐，全是清朝号称弓马骑射最强悍的老底军队。北伐军占据静海、独流后，胜保即设大营于良王庄，僧格林沁设大营于王庆坨，进行围堵。
面对太平军，清军此时被吓破胆的战斗力，比如直隶大战，奉命增援的黑龙江骑兵马队，被太平军一个冲锋，立刻被打的如鸟兽散，有些人由于跑的太积极，竟把马匹武器全都扔光，连衣服盔甲都给扔掉，最后居然要着饭回了京城。那些日子北京城里乞丐扎堆，全是组团跑回来的八旗精锐。
北京城的慌乱局面，更超乎后人的想象：太平军攻克定县的消息传来后，全北京就炸了锅，短短几天时间，就逃出了三万多户十几万人，最惨淡的时候，京城平日最繁荣的前门大街，都是满目荒凉，放眼望去一个人都没有。
面对困境
如此大好形势，身为主将的林凤祥，也是壮志满怀。早在打到河南朱仙镇时，他就曾派人回天京汇报工作，满篇全是壮丽景象：“自临淮至此，尽见坡麦，未见一田，粮料甚难，兵将日日加增，尽见骑马骡者甚多。忖思此时之际，各项俱皆丰足，但欠谷米一事。临淮至此，着人带文回朝数次，未知至否？如此山遥水远，音信难通。兹今在朱仙镇酌议起程，过去黄河成功，方可回禀各王殿下金安，无烦远虑也。转奏天王万岁万岁万万岁！”
节节胜利的太平军，一路虽说战无不胜，但只是劫掠而非占领，因此越往北边打，越身陷重围，等到兵临北京的时候，基本就已成孤军深入，很快后路被断，陷入团团重围。
北伐军以流动作战见长，一旦在静海、独流驻止下来，即迅速陷入清军的重围。而老天这时也不做美，这年中国北方的第一场雪，比往年来的都要早，来自南方的太平军战士，本就缺衣少吃，又碰上这恶劣天气，立刻冻伤减员严重。又久等援军不至，处境日益艰难，乃于四年正月初八突围，南走河间县束城镇；一月后又突围走阜城。清军马队紧追不舍，北伐军再度被围。
清廷合围
咸丰帝危急之下，调集兵马组织了最悲壮的一次出征委以僧格林沁重任，是当时满蒙贵族中最善战的王爷。僧格林临危受命后不慌不忙，改变以往与太平军盲目死磕的犯二打法，改成一路围追围困，跟已经强弩之末的太平军，打起来车轮持久战。
战术一对路，战局骤然反转。太平军先被阻击在静海独流，被拖得濒临弹尽粮绝，无奈之下林凤祥只好南走连镇、树木城、浚濠沟，坚守待救兵。
这下更中了僧格林沁下怀，缓过气的清军，立刻集中优势兵力猛扑过来，却还是极有耐心的周旋：哪怕咸丰皇帝不断死催他总攻，却还是只当苍蝇嗡嗡，坚持按照自己战术打，就像几块巨石一样，缓慢而扎实的朝着太平军碾压过去。
这种战术下，凶悍的太平军北伐部队，也丧失了最后得胜的机会。虽然绝境一下，太平军的抗击依然壮烈，林凤祥在连镇浴血死守，多次击退僧格林沁的猛扑，他身边最精锐的两千老广西勇士，尽数全部战死。
