1861年10月，李秀成自率主力自严州沿钱塘江，经桐庐、临安北上。10月21日，攻占余杭，取道闲林埠、古**。10月28日，攻占武林门外卖鱼桥，向杭州城进发。

此是李秀成再次进攻杭州。上有天堂，下有苏杭。他要两地兼收，由是志在必得，得而底定，再也不作轻易放弃了。

杭州是东南重镇。浙江各处清军闻讯赶来保卫杭州。失去杭州，大清皇帝责问下来怕谁都承担不了。先后率军前来的有：副将杨金榜、布政使林福祥、总兵米兴朝、提督饶廷选、提督张玉良。其中林福祥曾有光荣的抗英记录。鸦片战争初期，他是广州城郊的开明绅士，组织民众，领导社学武装抗英。饶廷选亦曾在江西守城，抗御太平天国有功。浙江巡抚王有龄和杭州将军瑞昌亦分别率领绿营和驻防八旗枕戈以待。

11月3日，太平军发起向杭州城行进。一支人马由卖鱼桥进入岳坟、孤山走苏堤向南屏山，意图包抄。途中受到西湖水师炮船前后夹攻，将士在堤上无用武之地，进退失据，损失甚重，退至九里松。

4月，扶朝天军主将童容海军自清泰门至罗木营，击败林福祥军。

5月，李秀成亲率陈炳文等攻凤山门外馒头山。他的各路人马分扎杭州十门外，对全城实施合围。

王有龄等在城里有十万兵丁，但多数乃是由各地聚集的溃军败将，畏敌如虎。每日为迎战，只得派出几百名兵丁，勉为其难，装作出战的姿势。

杭州已是一个孤城。外无援兵，内缺粮食。民众日渐无粮。

王有龄虽是读书人，此时此刻只有虔求佛道，把所谓灵验度极高的天竺观音像移奉城内吴山海会寺，朝夕登山拈香膜拜；又于洞真观设坛，恭拜玉皇大帝，还招聘学宫秀才前来朗诵玉皇忏，每月发给每人四千文。

王有龄多次以快递专件向安庆、上海索取救兵。但曾国藩志在集中兵力、围攻天京，王有龄又非是他的派系，为他日获得浙江地域和财饷，还有意坐视王的败局。上海当局也爱莫能助，独有英法当局通过吴煦供应了军火，仅一次就有洋炮四十尊，重万斤；还有一次供应了洋枪二百五十六杆。

围城太平军无日不战。李秀成亲临前线督战，他几次登上凤凰山指挥作战；并在凤凰山至海潮寺高筑木楼，向城内开炮。战斗之激烈，漫天遍野，时人目击有诗句称之：

铅丸如雨落城中，火箭斜穿屋角红。

李秀成还指挥万余人陆地行舟，将钱塘江上舟筏扛越慈云岭，投入西湖，占领湖心亭，打垮横行湖中的西湖水师。

杭州城宣告水陆均断。

王有龄密友胡光墉从宁波运米二万担前来助饷，停靠于钱塘江畔三郎庙，不能再继续前进，后来他将米粮献给了进入浙江的左宗棠。

王有龄书生之见，竟采用中世纪战术，用特制大鹞，内藏火药，投放敌营以引起燃烧，谁知未曾落地，就引起燃烧；瑞昌为声张兵力，更令居民登上吴山，每人白天持旗一面，摇旗呐喊；晚间手持一灯，灯光闪耀。

李秀成大力采取政治攻势。他向围城中的军民，按不同身份发出招降书，其中也包括旗营的杭州将军瑞昌。这一招果然有效，一批又一批的绿营打起了白旗。李秀成在供词里，相当生动地记录了这段回忆：

李秀成第二次攻占杭州路线示意图

我困城之时，射谕入城，分军民满、汉分别言语，顺言而化，肯降者即可，不肯降者不足为要。浙江瑞将军带领满众，我亦愿放。我围城七日之前，具本恳我天王准赦满军回国，文由浙江来往二十余日，御批未及下来，我先破大城，破入大城四日，尚未攻其满城，专等御照下赦。一面与瑞将军和议，云愿放其全军回家，其总未信。我奏准天王，御诏降下，准赦满人，其亦不信，开枪打死我兵千百余人，然后攻其内城，各男女投水死者有之，被获者有之。后瑞将军及都统之死，当即差员在河下寻其尸首，用棺木埋之，其本不信我奏，准放其回国，不欲加害，我亦射谕入城，城内军民可悉。我云：“尔奉尔主之命镇守杭城，我奉我主之命来取，各扶其主，尔我不得不由，言和成事，免伤男女大小性命之意。愿给舟只；尔有金银，并而带去，如无，愿给助资；送到镇江而止。”其实不从，从者放满人定也。满洲之人，过我大国为帝，此是天命而来，非而自成。满待汉人，其情本重，今各扶一君，两不得已，存我之心而为此事也。被获满洲兵将，当即传令诸军，各获有满人落在营中者，不准杀害，私杀害者赔命；各愿投营者即在营中，不愿者准其回国，给资其往。后有满官大胆者，即到府与我谈及，给费回家；为兵胆小者，各自夜逃；自去亦有；落在营中者，与营官日久，两家相好，营官自行给费放者亦多。此之为非我虚言，杭省军民可悉，谅满洲人众，必有知情。在省候补候任清官无数，业亦给费其回，苏州前日亦是如是。

李秀成这段文字不仅是给曾国藩读，而且还能令大清皇帝中意呢。在供词里李秀成所写文字尽量不冒犯清帝，不采用谩骂、侮辱的语言。此处更对杭州满洲人采取了宽容、厚待，这在太平天国张扬满汉不共戴天的绝对矛盾宗旨，应该还是一个创造，一个进步。不知李秀成的动机真实与否，但他确实有政治家思维，这真也是他的可值得肯定处。

对于王有龄和后来被俘的杭州高级官僚，李秀成更是给予宽待，采取尊重他人人格的行为。

12月29日清晨，李秀成向全军发出总攻令。

由谭绍光、郜永宽、童容海、刘懿鸠和陈炳文率领的各路人马，从望江、候潮、凤山、清波等四门，攻进了坚固的杭州城。

王有龄在巡抚署后花园吊死。据李秀成回忆，他登上城后，抢得一骑，直奔巡抚署，寻取此人，发现他已死了，大为惋惜，将他厚殓，选拨生前亲兵五百名，给舟十五条，费银三千两，送回福建老家。

李秀成还说，对被俘的林福祥、米兴朝、织造恒旗、杭嘉湖道刘齐昂等大员非常厚待。并在原巡抚署设“招贤馆”，由邓光明主持。他说：“过了十余日，林、米二人欲去，不愿在营，即而备舟只各一条，由杭州到上海，各给银三百两。后其两人不敢要，各领百两，临行各具一信与我辞行，云：‘今世不能为友补报，来世不忘。'并云：‘尔忠王本事出色，未遇明君，好惜！好惜！'”

李秀成不厌其烦且就处理王有龄和厚待林福祥、米兴朝诉说，目的是表明对俘虏清朝官员的姿态，那是向曾国藩表现他所执持的人格魅力和大将器度，自有其用心之处，但他所奉行的宽待，也正显示他确具有出格的政治家风范。早在1861年夏，当进军江西高安阴冈岭时，俘虏清副将李金旸（绰号冲天炮），他因“见是勇将有名之人，心内痛惜英雄，故未杀害，当问其来情肯降否？”"后见其语未有从心仍然礼待，并未锁押，悉听其由。过了数日，发盘川银六十余两，其不受而去江西，后闻被杀。”此次在杭州，更是大面积的执行，所谓：“各肯从军即从，不从者皆由自便。”

李秀成确是对降者信任、重用。如他将原清仁和知县李作梅、钱塘知县袁德清，分别任命为两县监军，总理民务。

12月31日，李秀成在攻占杭州主城后的两天，经连日血战，攻破了满城旗营。

在此期间，陆顺得攻占绍兴、萧山；蔡元隆攻占海宁州；李世贤部席卷浙东，攻占了嵊县、新昌、上虞、天台、奉化、慈溪、镇海、仙居、台州、黄岩、太平（温岭），并于12月9日，攻占《江宁条约》五口通商口岸之一的宁波。浙江全省八九十余府县，只有定海（舟山群岛）、龙泉、庆元、泰顺、平阳、瑞安、玉环和温州，尚未插上太平天国黄旗。

杭州被围日久，多有难民。李秀成进城后，立刻采取接济。还从嘉兴运米万担、钱二十万个，发给难民，又借本钱与贫民做小本生意。他说：“不要其利，六个月将本缴还。”

杭州是江南文化城，西湖边有文澜阁，收藏四库全书，由于战祸，文澜阁受到大面积破坏，四库全书也损失过半。太平天国在杭州继续执行抄家搜书焚书。洪仁玕曾将自杭州抄得的万册古书，送往天京供洪秀全阅读。洪秀全是读一册，随手即焚一册，除去被儿子洪天贵福从中偷出三十几本，其余都被一烧而光了。