裕謙死後，兩江總督的位置空了下來，這把交椅可不是誰都能坐的，所要肩負的擔子和承受的壓力太重了，於是道光又想到了牛鑒。
河南的士紳百姓得知牛鑒要調走，急得不行，立即推舉代表上疏朝廷，請求讓牛鑒留任。即使在牛鑒動身啟程的前一天，還有一千多人守在巡撫官署的門口，哭著求牛鑒不要走，你再勸他們也不肯散去。牛鑒無奈之下只得繞行，然而跪送的百姓仍不絕於途。時人評價說，「百姓於撫軍之去，猶嬰兒之失慈母矣」，河南人失去牛鑒，簡直如同嬰兒失去慈母一般。
就任兩江總督後，牛鑒延續了身體力行的辦事風格，他親自坐鎮寶山縣城，並制訂和落實了一份具體詳盡的迎敵方案。方案上不僅按照通常要求修繕了炮台，增加了炮位，還吸取以往多次戰敗的教訓，在英軍可能從側翼發起繞襲的地方配置了一定數量的正規部隊。
前線的作戰方案，道光見得多了，但牛鑒的這份還是令他眼前一亮，稱讚其「水陸交嚴，深得以靜制動之法」。
不管鄰近的浙江怎樣敗得一塌糊塗，牛鑒仍對在吳淞擋住英軍抱有自信，除方案務實外，一定程度上與他手下擁有一位不可多得的大將有關。
這位大將就是江南水師提督陳化成，一個與關天培齊名的老將。關天培守虎門時六十歲，陳化成此時已經七十多歲了。
「老驥伏櫪，志在千里」，陳化成鎮守吳淞，沒有人能不信服。整整兩年時間裡，他都堅持和普通兵勇一起，住在炮台旁的帳篷里。有一年冬天下大雪，雪把帳篷給壓壞了，陳化成為此一晚上都被攪得睡不著。早上起來，他不急著給自己修帳篷，而是去基層檢查，發現部下們衣著單薄，便馬上派人趕製棉衣送來。
又有一次，狂風大作，暴雨如注，水都快要漫到帳篷里來了，部將請陳化成移帳。陳化成說我這是中軍大帳，不能輕移，否則會驚擾三軍，再說了，我一個人搬到乾燥的地方去了，士卒還「卧泥水中」，這怎麼可以呢？
其時裕謙擔任兩江總督，也正駐節寶山。他常聽別人說陳化成如何吃苦耐勞，長年「枕戈海上」，還有些不信，以為對方是在作秀。現在看到雨下這麼大，想想老爺子定然招架不住，總得移帳了吧，於是專門派了匹快馬前去探看。
一看，陳化成穩坐帳中，安然不動，裕謙不由大為嘆服。說來也怪，之後雨就停了，軍營帳篷也沒有被淹，當地百姓尊稱陳化成為「陳老佛」。
有完備的方案，有出色的戰將，牛鑒怎麼會沒有信心呢，要知道水漫開封的時候，他的眉頭都沒有皺過一下。
可是英軍的攻擊和摧毀能力之強，完全出乎牛鑒的意料之外。他和陳化成固然是把可防能防的地方都防到了，卻仍然擋不住對方一撥接一撥的猛烈攻勢。
在鴉片戰爭中，武器和戰術的差距固然是戰敗主因，參戰的綠營不得力也是一個重要方面。
綠營兵制沿自明朝，兵卒全部招募自漢人，因以綠旗為標識，有別於八旗，故謂之綠營。由於八旗兵員不足，在乾隆以前，大抵平定內亂用綠營，出徵才用八旗，後來隨著八旗的戰鬥力越來越弱，里里外外，方方面面就基本上全都要靠綠營了。
到了嘉道年間，綠營逐漸步八旗之後塵，軍中盛行陋規，訓練廢弛、軍紀蕩然幾乎是普遍現象，他們在鴉片戰爭中的表現也因而相當糟糕。當然官兵又有所區別，具體來說，軍官尤其是負主要責任的將官大多不能不勇敢一點，因為對於他們來說，逃跑或者戰敗都是可能要被殺頭的。兵卒則不然，常見的現象是一觸即潰，英國人的炮一轟過來，就逃得到處都是，肯留下來陪著軍官死磕的士兵都是極少數。
陳化成算是做得不錯了。由於他身先士卒，且平時視兵卒為子弟，部下們即便心裡再恐懼，也不敢輕言後退，然而等到他一戰死，餘下兵勇失去心理上的依靠和制約，便像以往一樣潰散一空。
在戰鬥打響後，駐守寶山的牛鑒曾親自率兵增援陳化成，可是半途中他們遭到英艦炮火轟擊，被當場炸死十多個人，他們只得又退回寶山。
牛鑒畢竟是文官，開不了槍，舞不了刀，前線就是依靠一個陳化成。陳化成的陣亡和吳淞的失守，讓他方寸大亂，當英軍來到寶山城下時，已經人去城空。