太平军的总攻部署是：李世贤部自北门洪山、燕子矶，李秀成部自尧化门，刘官芳、陈坤书部自高桥门，杨辅清部自雨花台，陈玉成部自善桥方向，五路并进。天京城内的太平军则由城内出击，配合援军夹攻清军。
5月2日，太平军发起总攻。是日天气晴朗，但从傍晚开始降雨，连日不止，太平军冒雨连续进攻。
5月4日，陈玉成部于上河镇、毛公渡一带搭造浮桥数道，进攻天京西南清军营垒外墙。城内太平军也纷纷出击。
5日，陈玉成部突破清军在天京西南所筑长墙。当天，城内太平军抛掷的火罐落入清军副将雷安邦营内，引起火药爆炸，该部随即外逃。附近清军闻之大惊，也纷纷撤出营外。
太平军乘清军混乱之机，前后夹攻，半天之内将江南大营西半部的50余座营垒全部攻破，歼灭清军总兵黄靖以下数千人。
协办军务提督张国梁闻西路有变，立即率兵救援，见营盘已失，只得仓皇退回，将上方桥破坏，企图固守小水关以东各营垒。
太平军突破清军西南长壕，内外会师，重围已解，士气更高，便连夜乘胜猛攻。清军营垒四处火起，江南大营总部所在地小水关大营也被攻破，和春等率残部经石埠桥乘船逃往镇江。
江北及九洑洲一带清军也随即逃遁。于是，重建后围困天京两年多的清军江南大营又被摧毁。太平军缴获了大量枪炮、火药、铅子，以及白银10余万两。
二破江南大营，是太平军历次战争中得意战绩之以。由洪仁轩、李秀成等正确地选择杭州作为攻敌必救的目标，调动和分散江南大营清军的兵力，然后回师急攻，内外夹击，使数万清军陷入被动挨打地位，这一着是颇为成功的。
太平军在此次作战中不仅有变内线作战为外线作战的正确方针，而且有周密的计划。此战成功之处，还在于集中了优势兵力。指挥上也很成功，比较灵活，注意了主攻、助攻、掩护、佯动相结合。
但是这次作战也有不足之处。由于作战目标是解围，因而进攻江南大营时，既未注意切断敌军的退路，又未能在敌退却时迅速组织截击和追击，虽然攻破了大营，但仅毙敌三五千人，基本上打成了击溃战。
由于太平军只注意迅速解京围而没有大量歼灭敌人有生力量，因此和春、张国梁等逃至镇江后，又得以收集散兵2万余人，防守镇江和丹阳。
江南大营实在败得太快，从四月太平军聚重兵于金陵以来，不过短短半个月时间经营许久的营盘便已彻底落入太平军之手，吴可和两江清军根本就来不及救援。
从金陵到徐州距离可不短，再从徐州传信回常州快马都需好几日时间。
没错，太平军为了吸人耳目有一部人马迫近过常州，留守常州的两江清军确实紧张过一阵，各处关要严防死守不给太平军任何可趁之机。
江南大营受到太平军凶猛攻势时，唯一能帮得上忙且有能力帮忙的就只有常州和扬州等地驻防的两江清军了。
可是吴大总督不在留守将领不敢胡乱出兵，再加上和春平时的态度也惹恼了两江大票武将，想要他们在关键时刻冒着巨大危险出兵救援，还是省省吧。
吴可气得够戗，直骂和春是个废物，好好的一座营盘连一个月时间都顶不住，让太平军又风光了一把想要将他们重新摁下去可不容易。
不过他此时已没心情理会凄凄惨惨的和春和大钦差，因为京畿地区的战况有了巨大变化……
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