由于平湖、乍浦、海盐、澉浦、嘉善、海宁、桐乡等地的守将纷纷投敌，杭州成了一座孤城。

同治三年正月初九日（1864年2月15日），左宗棠将提督黄少春一军从余杭调至严州，以遏阻从皖南援浙的太平军。这时，皖南太平军已由绩溪进入昌化（属杭州府），并南下淳安、遂安（严州府属），威胁左军后路。左宗棠做了严密的防务：命魏喻义自新城南屯严州，喻得成屯金华，戴奉聘屯衢州，并调王开琳部“老湘军”由屯溪下趋淳安。正月十五日，王开琳会合黄少春部击败太平军于遂安之昏口，太平军分走婺源（皖南）、玉山（赣东）。二月十八日（3月25日），进入浙江北部的淮军攻陷嘉兴，杭州太平军更失掎角之势。城内个别将领图谋通敌。二十一日（3月28日），蒋益澧、高连升等用大炮轰塌城垛三丈。二十三日后半夜，听王陈炳文弃城北走。二十五日清晨，左军攻陷杭州，蒋益澧、高连升等部及德克碑的中法混合军入城后即大肆抢劫。同一天，太平军康王汪海洋也弃余杭北走武康（属浙江湖州府），清军康国器等占领余杭城。三月初二日（4月7日），左宗棠进驻杭州，始申虏获之禁，妇女财物各从其主，有敢取自贼中者，罪之。禁军士入民居，招商开市。

在杭州的争夺战中，太平军坚忍不拔，楚军屡攻不下，伤亡严重，几次遭溃败。直到1864年3月，由于嘉兴被楚军攻陷，杭州的粮道和交通线都被切断，无法据守，守将陈炳文动摇出走，钱桂仁率部千余人献城投降，杭州城才被拿下。左宗棠获加太子少保衔。8月，左宗棠主部攻陷湖州，受封为一等恪靖伯。

苏浙根据地瓦解，苏杭陷落。在太湖地区抗击中外反动武装的太平天国此后失去了回旋余地，不得不舍弃苏浙，“就食江西”。三月初四日（4月9日），左宗棠遣杨昌浚率军攻陷武康。初五日，太平军石门（属嘉兴府）守将邓光明投降。同日，李世贤、杨辅清、汪海洋退至昌化。以后，李世贤由皖南进入江西，汪海洋、陈炳文等转战浙皖；黄文金、杨辅清则留守湖州，与清军在湖州一带激战两个多月。

七月十二日（8月13日），干王洪仁玕亦至湖州。其时湘军、淮军已向胡州合击，二十五日（8月26日），湖州城南门守将陈学明向蒋益澧投降。二十六日，洪仁玕、黄文金等决定放弃湖州，西走江西。二十七日（8月28日），左军将领蒋益澧、高连升以及“常捷军”首领德克碑会同淮军将领郭松林、潘鼎新、张树声、刘秉璋等占领湖州府城。二十八日，由湖州西走的太平军被左军在梅溪击败。同日，杨昌浚经过月余的进围，占领湖州府西境的安吉县城，并追至孝平。

七月底八月初，黄文金与洪仁玕、黄文英、李继佑等，在皖南作战失利后东走浙江昌化。八月初五日（9月5日），黄文金病死，黄文英统率其军。初七日，在昌化白蛇岭被左军击败西走。初八日，左军在浙皖交界处之蜀口再败太平军。十八日，黄少春在遂安十六都迫使太平军两万余人投降。八月下旬，左军分别在常山、江山一带击败太平军。太平军在皖浙作战相继失利，纷纷转入江西，浙江境内的战事基本结束。同治三年九月六日，左宗棠上奏朝廷，称浙江太平军已全部肃清。这样，左宗棠又为清王朝建立了“规复浙江”的大功。

李世贤在江西听到天京已破的消息，与康王汪海洋率部转移到福建，相继攻克汀州、漳州等城，建立了根据地。清政府采取分进合击的方针，派左宗棠督楚军从江西、浙江分道攻入福建。