9 月，奏準移駐衡州練兵。
11 月，建衡州船廠趕造戰船。派人赴廣東購買洋炮，籌建水師。
1854 年 （鹹豐4 年）44 歲，2 月25 日，奉命率師出征太平軍。發布《討粵匪檄》。
命褚汝航為水師總統、塔齊布為陸軍先鋒，統率17000 人，揮師北上。
5 月，兵敗靖港，投水自裁獲救。
7 月25 日，重整水陸各軍，出師攻陷嶽州。
10 月14 日取武昌。鹹豐帝令其部署理湖北巡撫。7 天後收回成命, 改賞兵部侍郎銜。
12 月2 日攻陷田家鎮。
1855 年 （鹹豐5 年）45 歲，2 月12 日夜，石達開總攻湘軍水營，燒毀湘軍戰船100 餘艘。曾國藩座船被俘，“文卷冊牘俱失”。“公憤極，欲策馬赴敵以死”，羅澤南、劉蓉力勸乃止。
1856 年 （鹹豐6 年）46 歲，7 月，坐困南昌。
9 月2 日，楊、洪內訌（天京事變）後，太平軍元氣大傷。
10 月，曾國藩在長募勇組建吉字營入援江西。
1857 年 （鹹豐7 年）47 歲，2 月27 日，其父去世，偕弟國華回籍奔喪。
7 月，兩次上疏，請求在家守孝，獲鹹豐帝準許，在家建造“思雲館”。
1858 年 （鹹豐8 年）48 歲，5 月19 日，李續賓、楊嶽斌率水陸兩軍攻陷九江。
曾國華進入李鴻章幕府。
7 月13 日，接上諭命其出辦浙江軍務，17 日起程。
8 月5 日，抵武昌。與胡林翼會商進兵、籌餉之策。
11 月15 日，李續賓、曾國華死於三河之役。
12 月，作《愛民歌》以訓湘軍。
1859 年 （鹹豐9 年）49 歲，1 月，李鴻章來建昌進謁、留營襄辦軍務。
同月，曾國葆改名貞幹入湘軍，為其兄國華報仇。
2 月，作《聖哲畫像記》。
11 月，擬四路進兵之策，攻取安慶。
1860 年 （鹹豐10 年）50 歲，5 月，輯錄《經史百家雜鈔》26 卷，“取精用宏”，“盡掄四部精要”。
6 月，左宗棠來營，留住兩旬，商討東南大局；奉命以兵部尚書銜署理兩江總督。
7 月，委授兩江總都，並以欽差大臣督辦江南軍務。
10 月18 日與胡林翼、李續賓商籌北援之策。上疏請求帶兵北上掃夷勤王、以“雪敷天之憤”。12 月，祁門大營兩度被困，太平軍距大營僅20 裏，“危險萬狀”。
1861 年 （鹹豐11 年）51 歲，8 月23 日，是《複陳購買外洋船炮折》：“購買外洋船炮，則為今日救時之第一要務。”
9 月5 日，湘軍攻陷安慶。
25 日，移住安慶。
11 月20 日，奉旨督辦四省（蘇、皖、浙、贛）軍務，其巡撫、提鎮以下悉歸節製。
12 月，在安關刨辦內軍械所。
年底，定三路軍進軍之策：“以圍攻金陵屬之國荃，而以浙事屬左宗棠，蘇事屬李鴻章，於是東南肅清之局定矣。
1862 年 （同治元年）52 歲，1 月31 日，奉旨任兩江總督協辦大學士，曾國荃補授浙江按察使。
2 月14 日，左宗棠率軍由江西入浙江。
4 月，李鴻章率軍抵上海。
5 月，曾國荃率軍進駐雨花台，會同彭玉麟的水師圍攻天京。
7 月18 日，為借兵助剿事再疏力陳利害：“島人借助剿為圖利之計……而中華之難，中華當之”，決不能讓洋人以助剿來“蹂躪中國之土地”。
9 月，為死於戰亂而未及安葬的桐城儒生方東樹、戴鈞衡6 人立石修墓，妥為安葬。
12 月，其弟曾國葆病死於雨花台湘軍大營。
年底，華衡芳與徐壽父子試製成中國第一台蒸汽機，曾國藩見後，於當天日記中寫道：“竊喜洋人之智巧我國亦能為之，彼不能傲我以其所不知矣！”
1863 年 （同治二年）53 歲，1 月28 日，安慶內軍械所造出的我國第一條木殼小火輪，曾國藩登船試航後，喜而命名“黃鵠號”。
5 月7 日，致函總理各國事務衙門，謂“洋人本有欺淩之心，而更授以可淩之勢；華人本有畏怯之素，而逼處可怯之地”，反對購買要由海軍上校指揮控製的船艦。
6 月13 日，石達開兵敗大渡河。
9 月，與容閎見麵，商籌建立一個可以災圃旎器的工廠。
12 月3 日，交容閎68000 兩銀赴美購買機器。
1864 年 （同治三年）54 歲，1 月，派李鳳苞測量江浙外海各島嶼沙線。
5 月，江浙藏書遭兵動多有毀損，定刊書章程，即於安慶設書局，刊刻各種經史。