1863年6月13日，因抢渡大渡河失败，石达开全军覆灭。其实如果没有江边炮台进行掩护，南渡的李秀成军也极可能遭遇到同样的命运。
太平军在江边的炮台尤其是九洑洲炮台，既是保卫长江两岸交通的关键，也是天京得到外界接济的咽喉。九洑洲炮台由南岸诸垒作为屏障，曾国荃与杨岳斌、彭玉麟经过实地侦察，派兵首先攻占了下关、草鞋峡、燕子矶等处，继而才对北岸的九洑洲等炮台发起猛攻。
6月29日晨，数不清的湘军炮船蔽江而下。这些炮船大小不一，有的仅在船头架一门轻炮，有的则架有四五门重炮，所有炮船一齐朝九洑洲炮台开炮轰击，隆隆之声顿时不绝于耳，炮台完全被笼罩在弥漫的浓烟之中。
以九洑洲炮台为主，各炮台守军立即组织抵抗，总计达到千门之多的大炮一齐轰响，并且片刻不息地向敌船进行射击。白天湘军炮船几乎总是隐蔽在浓烟中，还不太好瞄准，到了晚上，湘军火炮所吐出的火光反而让炮台的射击更为准确，给予湘军的打击也更大。
夜晚的大江上到处都是红光，大炮的雷鸣，子弹的呼啸，火箭的光线，伴随着炮船的偶然爆炸声，响成一片。由于湘军炮船几乎全都拥挤在两岸炮台之间的狭窄江面之上，因此损失格外惨重（“损我精锐，几不可以数计”），到了晚上10点钟时，全部炮船都纷纷停止攻击，向上游和下游撤退。
守卫炮台的太平军欢呼雀跃，认为已经取得了胜利，众人嘲笑“衙门鬼”（指清军）无能，认为后者不可能占领江边的任何要塞。呤俐却嗅到了一股不寻常的气味，他发现，这次湘军水师的攻击相当顽强，那种坚持不懈的劲头是他先前从未见到过的。
呤俐劝告负责炮台防御的贡王梁凤超，千万不能在夜间疏于防范，可是梁凤超却不以为然地答道：“我防守这些炮台已有十二年了，要是天父不离弃我，我可再防守十二年以上，抵抗这些满妖的攻打。”
太平军很快便为他们的自负和轻敌付出了代价。在水师攻击受挫的情况下，杨岳斌通过情报得知，北岸有一条草木丛生、不太为人所知的堤埂，可直达九洑洲壕外，便与陆师商量，请其沿堤埂突进，与水师会攻九洑洲。
当天深夜至次日凌晨，湘军水师卷土重来，对九洑洲发动突袭。彭玉麟传令后勤部队将饭菜送到前线，声言不破洲不还师。其时西南风大作，湘军乘风向停靠在九洑洲岸边的太平军舟船施放火箭，风烈火猛，连洲上的营房都被烧着了。
太平军猝不及防，炮弹都来不及装填上膛，加之炮身笨重，根本无法在第一时间进行阻击。沿着堤埂突入的湘军陆师抓住这一战机，大叫着跃过壕沟，然后不顾一切地登上了炮台。此时太平军才刚刚压低炮身，勉强装上几发炮弹，面对已经冲到面前的敌人，火力完全失效。
包括九洑洲炮台在内，太平军在江边的炮台全部失陷，守军约两万人被全部歼灭。协助太平军的欧洲志愿军也遭到攻击，呤俐受伤昏迷，他的妻子玛丽和志愿兵埃尔等人均中弹阵亡。
湘军总计伤亡了两千余人，但他们的收获远远抵消了损失。经此一役，天京在大江两岸的要隘无一幸存，湘军拔除了大江中最后也是最大的障碍，从此在大江中畅通无阻，而太平军则再也不能渡江北进或突围了。
攻占雨花台和九洑洲后，曾国荃军直逼聚宝门、方山，曾国藩也调鲍超、萧庆衍两军南渡，扎营于神策门沿江一带，以便合围天京。不料鲍超的霆军军内突然疫疾大作，加上皖南江西再次吃紧，曾国藩不得不再调其西援，合围遂成泡影。
太平军方面，李秀成虽已回到天京，但所部在天京会战和进北攻南战役中折损了十多万，且苏州、杭州同时告急，自然也无力反攻。他只能从苏常等地搬运粮食物资入城，以图长期坚守，天京攻守战因此继续陷入僵持状态。