清咸丰四年八月二十一日（1854年10月12日）湘军从金口出发，当天便以破竹之势攻克了太平军花园大营；次日进抵鲶鱼套，并分兵将太平军设在附近的营垒一一攻破，对武昌形成了包围之势。

奉命镇守武昌的太平军将领是国宗石凤魁（翼王石达开族兄） 和地官副丞相黄再兴等人，两人一是靠裙带关系上位的勋戚，一为舞文弄墨的文职官员，皆不懂军事。他俩见湘军联合湖北绿营气势汹汹地攻至城下，且刀枪林立，大炮轰鸣，一副志在必得的架势，便慌了手脚，丧失信心，督率守军稍事抵抗便带领精壮弃城逃到田家镇去了。

武昌，这一对太平天国至关重要的长江中游战略重镇就这样被两个无谋无勇的守将轻而易举地送给了清军。更为可恨的是，石、黄二人只顾自己逃命，慌乱间竟然忘记通知停泊在汉水码头上的大批水军将士， 汉阳沦陷后，这些太平军水师船队被完全封锁在汉水里面无法进入长江，旋即遭到彻底毁灭。

史载，因石凤魁 、黄再兴弃城仓惶逃跑，预先没有通知到位，不仅水师官兵毫不知情，就连驻守汉阳、汉口、武昌的陆军将士也未得到撤退命令，依然在坚守各自岗位，直到湘军鱼贯杀入后仍懵懂不知，旋即大部被湘军围住斩杀一空，还有部分冲出去后又被追杀或驱赶到湖里溺死。据事后统计，共有一万多名太平军将士被打死，数百艘舰船被焚毁或被清军掳获。

当时，清廷正被太平军搅得晕头转向，咸丰皇帝更是坐卧不宁，不料湘军这支团练武装异军突起，竟能迅速收复武汉这个九省通衢的军事重镇，使他欣喜若狂，如同抓住了救命稻草。最早向咸丰帝报捷的不是曾国藩，而是湖广总督杨霈。湘军克复武昌后的第7天，即咸丰四年八月二十九日咸丰帝就收到杨霈的奏报，称“探闻湘军攻占武昌” 等等。因不是正式奏报，咸丰帝将信将疑，仅作为传闻传阅内阁。又过了6天，即农历九月五日，曾国藩的报捷奏折才送到北京紫禁城咸丰帝的案前。

湘军初次出省作战即取得如此大的胜利，让一直悲观失望的咸丰倍感兴奋，也很受鼓舞，看完奏报后，立刻下令任曾国藩为署理湖北巡抚，还一脸高兴地对军机大臣说：“不意曾国藩一书生，乃能建此奇功” 。不想军机大臣不仅没有附和皇帝，还乘机进谗言说：“曾国藩以侍郎在籍，犹匹夫耳。匹夫居闾里，一呼，蹶起从之者万余人，恐非国家福也 ”。咸丰听后一愣，旋即陷入沉思，“默然变色者久之”，一度被曾氏湘军胜利冲昏的头脑渐渐清醒过来，从此严守祖训（防范、排斥汉族官员），再也不肯把地方督抚大权交给手握重兵的曾国藩，使他在长达6、7年的时间里一直处于客军虚悬的尴尬地位，“不获大行其志”。

当时的曾国藩，虽然屡战屡败，但入湖北后一举收复武汉三镇，取得了一次大胜，但却没有扬眉吐气，皇帝猜忌，同僚嫉妒、攻讦，立大功而不赏，将湘军血战赢得的荣誉全部赠给了别人：就在曾国藩率湘军奉命东下进攻江西 、安徽的太平军时，咸丰帝把湖北巡抚一职授予了一直嫉恨曾国藩的江苏布政使陶恩培担任， 在陶还未到任前，由刚因曾国藩攻取武汉而从“署理” 转为“实授”的湖广总督杨霈兼任。曾国藩费尽九牛二虎之力立下的战功，最后的受益者却成了陶恩培、杨霈和湖北绿营。