1862年3月，曾国藩之弟曾国荃带领数十万大军进击天京，太平军节节败退，战线很快逼进天京。面对彪悍的湘军，太平天国军民拼死抵抗。他们知道，曾国藩的湘军没有上级政府的拨款，所有的饷银都是来自南方各地筹集资款，也就是说他们没钱，攻下城池免不得要纵兵杀人，抢钱抢东西，城破就意味着死亡。

此时，太平天国最强悍的将领忠王李秀成正率军在上海郊区与英法联军、华尔洋枪队以及李鸿章的淮军大战。洪秀全急命回军援救天京，李秀成亲率13名将领、20万人前往上游解天京之围。

救援部队与天京守军配合，向驻扎在雨花台大营的湘军发多次发起进猛攻，前后激战46天，湘军采取坚壁固守的战术拼命抵抗，太平军死伤惨重，始终未能攻破曾国荃的战壕。回援天京的作战以失败而告终。

雨花台会战失利后，洪秀全又制定“进北攻南”之策，命李秀成率军进兵皖北，吸引围困天京的曾国荃的湘军前去救援，以解天京之围。于是，李秀成从雨花台撤围进行“进北”，湘军水陆两军配合，对李秀成围追堵截，将士伤亡惨重，只得退回天京。“进北攻南”计划失败，天京形势更趋紧张。

1863年11月底，苏州失守，慕王被杀。不久，杭州也被左宗棠攻陷。此时不仅天京以北等地早已控制在湘军手中，而且天京以南等地也都陆续被湘、淮军攻占，天京遂变成座在敌人严密包围下的孤城。

鉴于天京形势危急，李秀成提出“让城别走”，离开天京。可洪秀全却不舍得他好不容易营造的温柔乡，一心守住天京继续做他的天王。他坚信：天父天兄会保佑他击败清军，他会平安无事。

至1964年初，湘军已经围困天京两年之久，城内粮食断绝，许多人饥饿而死。天王洪秀全下令:“合城俱食甜露”。所谓的“甜露”其实就是苔藓鱼草。为了哄臣民吃草，洪秀全带头吃“甜露”，还称其营养丰富、味道不错，可是这种杂草总是不能吃太多的，不久天王就病倒了。但洪秀仍然相信天父会救他，拒不服药，致使病情日趋加重。1864年6月3日，洪秀全病逝，结束了风云宕荡的一生，终年51岁。

李秀成见湘军攻势猛烈，久守天京已是不可能，于是组织了一支敢死队，突出太平门，企图冲破湘营，一举破敌，但依旧未能如愿。与此同时，曾国荃采纳了提督李黄臣的建议，用百余门炮，昼夜对天京城内进行猛攻。这样，太平军在猛烈炮火连攻之下，很难立足城上，更难以看到城下的情况。李秀成再次率领数百名精兵，从城门冲出，傍城根攻击湘军炮垒。不料湘军提督李臣典、彭毓橘等人，率军左、右突出，李秀成见自己力量单薄，不得不率军回城，未能达到作战目的。城内的太平军早已精疲力竭，虽然连续组织几次反攻，都未能成功。

1864年7月3日，湘军攻占天京城外最后一个据点地保城，居高临下，架起数十座大炮，向天京城内日夜轰击。7月19日中午，湘军攻破城墙，天京陷落，忠王李秀成携带洪秀全的幼子趁乱出逃，最终被湘军抓住杀死。太平天国运动宣告失败。