清军收复杭州后，整个浙江战役已经进入尾声。不久，左宗棠派蒋益澧、杨昌濬、刘明灯、李耀南等楚军将领率队出征 ，预备将仍盘踞浙省部分地区的太平军残余势力全部肃清。左宗棠在奏表中向清廷表决心：

“......贼在浙境则围攻，贼出浙境则追剿 ，务将积年逋诛剧寇聚而歼旃” 。《左文襄公全集·奏稿》

在清军的步步紧逼下，驻守武康的太平军守将派人向清军乞降 ，并约为内应。1864年（同治三年）4月9日，在城内太平军降兵的接应下，杨昌濬军轻取武康。次日，高连升率部猛攻德清，守城太平军力战不支，被迫弃城而逃，高连升率军入城。太平军诸将率残余兵众西窜安吉、孝丰，取路逃回皖南；辅王杨辅清、堵王黄文金等则损失较轻微的几支精锐部队坚守湖州。左宗棠遂派蒋益澧督军进攻湖州、杨昌濬率各营进屯武康以为策应，驻遂安等地的清军则伺机围堵。

死守湖州杨辅清、黄文金都是太平军猛将，皆非等闲之辈， 所部能征善战，虽然屡屡被楚军挫败，但未伤根本，建制基本完整。他们在湖州挖深濠、筑高垒， 凭险固守，与西北方向的长兴、安吉等地太平军互为犄角，共抗清军。左宗棠命水师炮舰开赴德清；蒋益澧部将高连升、蔡元吉等率军自德清进入湖州西南；刘树元、何培章则率军直趋湖州东南，对湖州形成夹攻之势。除此之外，左宗棠还安排外籍雇佣军“常 捷军（民间称“花头勇”）”在旁协助进攻。

从4月18日起，清军连续发起进攻，枪炮轰鸣，兵卒接力冲锋，架云梯登城，太平军则坚决抵抗，击退了清军一次次进攻，战斗一时进入胶着状态。正在僵持之际，李鸿章派装备精良的淮军南下，与左宗棠的楚军联手进攻湖州。5月，高连升、蔡元吉率军攻克菱湖、东林镇等地的太平军营垒。潘鼎新、郭松林、刘秉璋等督率列装清一色西式装备的淮军连破太平军坚垒，并一鼓作气攻下长兴，守城太平军溃往泗安、梅溪一带。杨昌濬率军进至铜岭堵击太平军溃兵，并分兵一部偷袭孝丰。7月7日，在楚军的猛攻下，孝丰被攻破，太平守军被击杀殆尽，生擒太平天国感王陈荣。 至此，浙省大部分州、府、县已被清军收复，仅有湖州、安吉还在太平军手中。

清军在浙江势如破竹，节节推进，太平军丧师失地，节节败退，除了左宗棠的运筹帷幄、李鸿章淮军的支援如虎添翼外，还与天京方面的惊天变故有关。因清军长期围困，1864年6月1日，坐困愁城、以甜露（一种野草）充饥的的天王洪秀全死于营养不良症， 太平军群龙无首，军心愈发涣散。

7月19日，在城外苦战两年的湘军曾国荃吉字营轰塌龙脖子城墙一段，一举攻陷天京城，被太平天国定为王都的金陵城重新回归清朝。国都沦陷，坚持15年（定都南京11年）之久的太平天国也随之宣告覆灭。太平天国的统治核心被摧毁，分散各地的数十万太平军残余势力仍在坚持战斗，做着悲壮而绝望的挣扎。天京城破时，忠王李秀成率千余化妆成清军模样的太平军保护幼天王洪天贵福趁乱出走，在城外被清军冲散，李秀成被人识破擒送湘军将领萧孚泗。7月24日，干王洪仁玕等护送幼主到达浙江广德，29日，堵王黄文金派人将幼主一行迎入湖州城。黄文金、洪仁玕等人计划将洪天贵福送往江西， 投奔侍王李世贤，再相机北上另图发展。

8月3日，蒋益澧派部将率军进攻思溪、双福桥；7日，遣高连升等军进攻荻港，因遭遇黄文金部太平军拼死抵抗，楚军未能得手。9日，英、法军舰赶来助战，用舰炮猛轰荻港太平军守兵，清军趁势攻占荻港。清军与太平军数次交战，愈战愈勇，太平军因大势已去，则败多胜少，死伤惨重，士气低迷，士卒逃散或投降者日益增多。

8月21日，清军再度发起进攻，太平军迎击，却不敌士气正盛的清军，将士伤亡颇多。5日后，守南门的太平军将领率部降清，长超山（今湖州南浔区和孚镇以北）守将随后也率部缴械投降，清军未经激战便收复两地。（****夜阑卧听风吹雨，铁马冰河入梦来****）随后，洪仁玕、黄文金等率军弃城出逃，清军入城，克复湖州。几乎与此同时，杨昌濬、周廷瑞等军分路猛扑安吉，太平军守兵无意坚守，稍事抵抗即开城逃逸，随后与从湖州逃出的黄文金军会合。随后，浙江太平军余部辗转撤往江西。这样一来 ，太平军在浙江的据点全被清军攻克，左宗棠果然没有食言，经一系列鏖战，终于肃清、夺回了浙江全境。

1864年（ 同治3年）11月9日，清廷发布谕旨称赞左宗棠的功绩：

“督师入浙，恢复浙东各郡县，进取浙西，攻克杭州省城及湖州等府县，肃清全浙，并派兵截剿皖南窜贼，荡平巨股，卓著勋猷”。

清廷赐封左宗棠为一等伯爵。同治帝还特地赐名左宗棠“恪靖”。自1861年左宗棠奉命督办浙江军务以来，3年间，他专心致志处理军务，逐次剿灭盘踞浙江各地的太平军。如今浙江全境虽已收复，但仍有许多遗留问题亟待解决，其中两项最为紧要：一是搜剿流落、藏匿于川泽草莽间的太平军余孽，巩固浙江全省的秩序安定；而是重振因饱经战乱 而凋零衰蔽、千疮百孔的经济，尽力恢复农耕、商贸，为下一步开赴福建追剿太平军余部的楚军筹集、提供粮饷。

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