湘軍攻打天京許久了，一直沒有什麼結果。清政府看到淮軍作戰有力，便讓李鴻章部前去協助。在解散「常勝軍」後，李鴻章本可以全力以赴會攻天京，而當時統軍攻打天京的湘軍大將，正是曾帥的胞弟曾國荃，他害怕因分功而得罪曾國藩，於是僅派遣淮軍劉士奇炮隊及劉銘傳等營援攻天京，他本人及淮軍主力卻駐防天京外圍一帶。說起曾國荃，他和李鴻章還有一點小過節。
早在李鴻章剛投奔曾國藩的時候，曾國藩派李鴻章去曾國荃處辦理營務。李鴻章為了對這位老師的弟弟表示尊重，特意拿出一把紙扇，請曾國荃題字留念。曾國荃居然得意洋洋地寫了「門多將相文中子，身繫安危郭令公」十四個字，而且字體欠佳，歪歪扭扭。李鴻章看了之後嗤之以鼻，心想你不過是個秀才，還敢自比郭子儀！真是大言不慚。所以沒待幾天他就告辭了。
李鴻章到上海後，曾國荃一再向李鴻章催促糧餉，弄得李鴻章很煩。再加上在幾次調用人才的事情上，和曾國藩兄弟意見不一致，李鴻章和他們鬧的不是很愉快。有這樣幾樁事情壓著底兒，可急壞了向來好大喜功的曾國荃。一方面，他擔心李鴻章來攻天京，會和自己搶功，這是他不能允許的；另一方面，他也清楚現在淮軍的力量已經今非昔比，可能會很快收復天京。這樣一來，自己這兩年多的苦戰不就白費了嗎？殊不知，這時的李鴻章並不想因此得罪曾氏兄弟。於是，李鴻章就裝起病來，在蘇州、常州按兵不動，寫信催促曾國荃快點行動。並說，自己準備掉頭南下去攻打浙江。結果這又惹惱了閩浙總督左宗棠。左宗棠認為李鴻章是有意越境和自己搶功，這樣，左、李二人之間又產生了矛盾。
李鴻章實在抵抗不住清政府的再三催促，於是寫信給清政府報告自己的攻城日期，然後告訴曾國藩讓他們早些行動，自己繼續觀望。李鴻章手下的將領不知道他的心思，個個摩拳擦掌，準備大幹一場。大將劉銘傳對李鴻章說，我們淮軍的大炮只要一開，不到三五天就一定能將天京拿下！
一八六四年七月十九日，就在李鴻章出兵的前一天，曾國荃部用地道埋炸藥，轟塌了城牆，一舉攻克天京。曾國荃終於拿到了夢寐以求的「首功」。事後，曾國藩拉著李鴻章的手說：我弟弟的面子，是靠你給保住的，我們得謝謝你。
李鴻章雖然沒有會攻天京，但卻對湘軍攻陷天京發揮了重要作用。事後清政府「論功行賞」晉封李鴻章為一等毅伯爵，並賞戴雙眼花翎。至此，李鴻章從一個懷才不遇的儒生，一個手中無兵無權的幕僚，踏著太平天國將士的鮮血，最終擠進了清王朝封建統治集團的核心，成為一個令朝野刮目相看的重要人物。
由此看出，李鴻章做事很有原則，他不願意為了爭奪眼前的小利益，就去破壞已經存在的某種秩序或者關係，這也顯示出了他的高瞻遠矚和大將氣度。就這樣，曾經轟轟烈烈的太平天國農民運動終於被清政府鎮壓。然而，「內患」卻還沒有消除。南方的太平軍餘部，北方的捻軍，還有西北的少數民族起義還在繼續活動著。