因北伐、西征同时进行，战线太长，太平天国后备不济，一时却抽不出兵马可供北上驰援。
洪秀全十分为难，遂与杨秀清商议。
杨秀清一时也别无妙策，决定让刚从扬州退回天京不久的曾立昌率兵驰援。
于是，杨秀清组建了一支七千五百人的北伐援军。
咸丰四年正月，北伐援军由曾立昌统率，终于自安庆出发北上驰援了。
起始，北伐援军尚算顺利；一路上，经舒城、六安后，在正阳关渡过淮河；再经颖上、蒙城，然后进抵河南的永城，入据夏邑。
途经安徽时，有不少捻军加入，使北伐援军骤增。接着，北伐援军渡过黄河进抵苏、鲁交界处的丰县。在丰县的刘家庄休整一期后，即分兵三路向山东挺进；又连克了金乡、巨野、郓城后，在东阿的张秋镇会合。
此时，又有一批活动于巨野、郓城一带的捻军加入，并另有一些清军的败兵归附，北伐援军的声势也就更壮了。于是，北伐援军又横扫了阳谷、莘县、冠县，并攻占了位于鲁西边境、运河畔的临清。
因临清位于运河边，且又处于鲁西边境；抵达临清后即能进入直隶，曾立昌亦就信心倍增了。
于是，曾立昌打算第二天就从临清出发，沿着运河北上，取道故城后进入直隶；然后，径直奔赴离故城不远的阜城，去解救被围困在那里的太平北伐军。
不意，一些安徽藉捻军进入山东远征到临清，已觉得离故土太远了，常有返乡之念；听还要进入直隶，心中不免嘀咕更是不愿。而那些归附的清军则暗中蛊惑，军心也就思变了。
且捻军习性散漫，不听指挥难以约束；而曾立昌乃是一名悍将，只知冲杀不善治军，更没想到会生变。
故而，当夜军中即生哗变，许多途中加入的捻军及归附的清军，离开北伐援军连夜南奔而去了。
曾立昌所率的北伐援军，从天京出发时仅有七千余人，一路征战中又损失了许多；此后，全靠了沿途捻军的加入才补充了兵力，方能大张旗鼓地长驱直入兵抵临清。
而今，捻军哗变离走，给了曾立昌一个措手不及的沉重打击。
且此时，钦差大臣胜保已率数万清军赶到，扎营在临清城外，必欲阻截北伐援军进入直隶。
曾立昌自料仅靠从天京带来尚存的数千太平军，非但难以进入直隶解救被困的太平北伐军，甚至于连已被自己攻占了的临清城也难守；于是，悄悄地从临清撤离，南退到李官庄和清水镇一带。
四天后，清军才发现北伐援军已撤离临清；于是，胜保一面将“克复临清”的消息《奏》报，一面率军追赶。
清军前锋刚至清水镇，曾立昌派人夜间纵火焚烧，将清军营寨付诸一炬，清军狼狈逃命。
曾立昌激励将士曰：“趁此追杀，将清妖一网打尽；直抵阜城，绝无阻滞，可反败为胜。”
然而，因从临清撤离时辎重尽失，军士已忍饥挨饿了多时，皆不愿再战。曾立昌无奈，放弃追击。
不久，胜保所率的大军赶到；曾立昌只得再率部经冠县、梁山、巨野、金乡，继续南退至江苏丰县。
两天后，北伐援军退到黄河边，欲渡河南归。而此时的黄河因上流有雨，水流十分湍急，兵马难渡。
曾立昌尚在犹豫，胜保率清军却已赶到截断了北伐援军的退路；北伐援军将士不顾一切的渡河，曾立昌则立马横抢在河边断后。
胜保见北伐援军已入绝境，遂督军戳杀。
一场混战，曾立昌力竭，乃躍马河中，被湍急的黄河水吞没而亡。夏官副丞相陈仕保也在混战中毙命，侥幸过河逃脱的仅有冬官副丞相许宗扬及几百军士；至此，北伐援军全军覆灭。
许宗扬虽然捡得一命，回到天京后却被投入了大牢。
在曾立昌的北伐援军出发后，扬秀清曾相继又派遣过冬官正丞相罗大纲、燕王秦日纲等北上驰援；但罗大纲未成行，而秦日纲却行不多远半途而废。顺提，不赘述。
且，被困在阜城的李开芳与林凤祥闻知北伐援军已经渡过黄河进入山东并抵达临清，顿觉得有了希望；于是，奋力从阜城突围至东光县之连镇，春官副丞相吉元在突围时战死。
僧格林沁率部尾随而至，又将太平北伐军困于连镇。
此时，李开芳等人尚不知晓北伐援军的下场；于是，决定由林凤祥驻守连镇，李开芳率部再进到高唐，欲与北伐援军会师。
于是，李开芳率部奋力突出了僧格林沁的包围；自吴桥奔入山东，经德州、平原、恩县，攻下高唐。李开芳到达高唐后，才得知曾立昌的北伐援军已被全歼在了黄河边上。
至此，欲待援军的希望全然落空了；李开芳只得在高唐驻屯下来，不知可往何处了？
而歼灭了北伐援军的胜保，见太平北伐军蹿至高唐；急忙掉头将李开芳阻截在高唐。
从此，李开芳与林凤祥分别被围困在了高唐与连镇两地，各据一方，与几倍于己的清军抗衡。
此时，李开芳困守在高唐，林凤祥困守在连镇，均已没了退路且也再无突围之力；但两人仍顽强地各自坚守着，历时竟达半年之久。
坚持到了咸丰四年底，连镇的粮食已尽；军士仅以野菜、树皮充饥。且又时值隆冬，身无御寒之衣；军心开始不稳，时有军士叛逃。
林凤祥虽然严令治军，又勉强地坚持到了来年的三月；但终因粮草断绝、人困马乏，几近绝望而难以再坚守。
林凤祥忽然心生一计，派遣部将萧凤山等九十余人到清营，欲行诈降计以求转机。然而，此计被僧格林沁识破，萧凤山等人尽被殊死。
僧格林沁一怒之下再次向连镇发起猛攻，太平北伐军此时已失去了反击能力；稍一接战，即大部阵亡；林凤祥受伤后藏于地道中，结果被清军搜获。
而困守在高唐的李开芳，虽然仅有千余兵力；但凭着深沟高垒，硬是顶住了胜保所率的万余清军的进攻。
且高唐城内粮草充足，又有民众协力守城；所以，胜保先后组织了三十多次进攻均未奏效，反而折损了不少将士。因此，清庭将胜保革职，由僧格林沁继任。
此时，僧格林沁已经攻取了连镇；于是，移师高唐，围困高唐的清军即骤增至二万，双方的兵力更是多寡悬殊了。
而李开芳得知林凤祥所部已遭覆没，自己孤军一支困守高唐断难幸免；于是，只得孤注一掷再次突围以求南返。
僧格林沁从俘虏中获知李开芳欲突围，遂将计就计地令围于高唐南面的清军故作疏防，诱使李开芳由此突围而离开易守难攻的高唐。
李开芳不知是计，当夜率部突围南走。
于是，僧格林沁占据了高唐；同时，派出五百轻骑紧赶到突围南遁的太平北伐军前方进行拦截，迫使李开芳入据到离高唐约五十里的茌平县的冯官屯。
接着，僧格林沁大军赶到，又将冯官屯围困。
太平北伐军虽然已入绝境，但还是凭着掘壕沟、立木栅、挖地道诸法，在冯官屯又坚持了二个月。
最后，僧格林沁挖掘了一条长渠，引来运河之水，将冯官屯灌注成了一片泽国，这才将李开芳擒住。
李开芳和林凤祥被擒后，两人均被押解到北京，先后遭凌迟而死。
至此，太平北伐军全军覆没，太平天国的北伐以失败告终。
僧格林沁因擒获李开芳和林凤祥、剿灭太平北伐军有功，咸丰皇帝加封其为博多勒噶台亲王，并赏朝珠一串。而尚在大牢中斩监候的赦讷尔经额，因咸丰皇帝心悦了，才被赦免出狱，贬去看守慕陵了。
清军在剿灭太平北伐军时，无意中从一名俘虏口里获知“湖南耒阳西乡三角坪人杨大鹏是太平天国东王杨秀清之父”；咸丰皇帝闻讯后，立即命湖南巡抚骆秉章彻查。
