接下来就是攻取南京了。太平军以最快的速度将南京城层层围住，洪秀全命令以穴地攻城为进攻的主要手段。不久，仪凤门外通往城内的地道即将挖成。为配合总攻，太平军继续采用惊扰战术，时而派人在城外摇旗呐喊，时而炮击城内。清军不知虚实，则以重炮还击，以至消耗了大量弹药。清军昼夜不得安宁，疲惫不堪，人心惶惶。二月九日，通往仪凤门的地道打通，总攻开始。由于太平军连日来集中火力攻击仪凤门，城内清军主力都调往仪凤门加强防守，而其他城门守卫则更加空虚。太平军则借机在各处架起长梯，准备同时攻城，弄得清军疲于奔命。这天夜间，不见太平军有任何动静，清兵人困马乏，昏昏欲睡。但快到凌晨的时候，只听一声巨响，城破墙蹋，太平军先锋在林凤祥等人的率领下冲入城内，其余各处太平军则为配合仪凤门攻城，纷纷登上云梯攻入城内。入城以后，大部分清兵溃散，只有部分八旗兵在拼死顽抗。战斗进行了将近一天。到二月二十一日下午，太平军已基本肃清了城内守敌，登上西门城垣。至此南京城全部被攻克。
三、建立政权
直到太平军攻占南京后的第十三天，向荣才率领一万五千名清军赶到南京城外，并在城东的紫金山至城东南的七桥瓮十余里处扎营十九座，史称江南大营。而此时暗藏在城内的奸细尚未清除，时有破坏事件发生。面对城内外的严重威胁，洪秀全、杨秀清决定加强天京的防卫。同时，为防范清军攻击，他们将城门砌小，如同平常大门一样，并在门中安两门大炮，进行防卫。另外太平军还加强了城外的防守和营垒的建设。在城东钟山、城南雨花台设有坚固营垒，神策门、太平门、朝阳门、正阳门、通济门外都设有营垒。
太平天国定都天京之后，便开始管理国家事务，行使中央政府的权力。但是并没有像历代封建王朝那样设置统一的政务机关，而是由天王宫和诸王府来行使权力。在洪秀全进入南京之后，便对两江总督府进行大规模扩建，建成宏伟的天王宫殿，并且配备了大量官员，如左、右掌官，侍臣，侍卫官等，共计一千六百二十一人。而杨秀清则在将军署修了一座五层高楼，用以观望城外清军虚实。后因将军署离江南大营太近，便迁移到山东盐运使何其光的私宅，将其改建成东王府。东王府所设官员除与天王宫的大致相同以外，还设有“吏、户、礼、兵、刑、工”六部尚书，每部十二人，共七十二人。从设官和杨秀清总揽一切大权的情况来看，东王府成了国中之国，是太平天国的中央政府。
煦园定都天京后，洪秀全颁布了《天朝田亩制度》。
它是太平天国的纲领性文件，涵盖了经济、军事、思想文化等各个方面，内容十分丰富。其中“田亩制度”是它的核心。它详细地论述了解决土地问题的指导思想和土地分配的原则，提出了“凡天下田天下人同耕”的口号，在这里人人有地种，人人有饭吃，大家相亲相爱，共度美好人生。《天朝田亩制度》还对土地分配原则作了详细的规定，而且贯彻了男女平等的思想。《天朝田亩制度》还对军事、职官的考核等作了一系列规定。
洪秀全的这些思想主张，有少部分曾因战争的胜利在一定程度上得到推行，但其最主要的部分即关于均分土地和公有共享的规定却未能贯彻于社会。太平天国在军队中曾实行过公有共享制度，即军中所有金银财物都必须上缴公库，个人不得私藏，由公库平均分。但随着军事上的胜利，占领的城镇越来越多，财富来源更为丰富，将士们各有私财，高级领袖生活奢侈，供给配额已无实际意义，公有共享名存实亡。
对于招贤纳士、网罗人才，洪秀全及太平天国的领袖们是十分重视的。太平天国从起兵以来，就注意吸收知识分子参加。洪秀全作为一名贫苦农民出身的知识分子，深受清朝科举制度之害，对清朝科场讲出身、看门第、行贿赂等黑暗现象深恶痛绝，因此规定不论门第出身、不论男女，各处人皆可入试，给予所有应试者平等竞争的机会。因此，在太平天国时期，女性在文化上的权利有所扩大，出现了女状元登科、女举人、女秀才等现象。但洪秀全虽十分注意吸收人才，但却在任用上有失误。许多中考者徒有虚名，而无实际工作能力。
四、天京事变
太平天国建都天京后，军事上继续取得进展，先后粉碎了江南、江北大营的包围，占领了长江中下游的两岸地区。正在事业蒸蒸日上的时候，发生在成丰六年（公元1856年）下半年的领导集团内讧，使太平天国事业遭遇到了严重的挫折。
首先是洪杨矛盾爆发。洪、杨间的矛盾起因是太平天国的宗教、政治体制。洪秀全为拜上帝会教主，起义后为太平天国天王，本应是太平天国第一人。
但杨秀清的权力欲却很大，不能谨慎地使用自己的特殊权力，甚至在一些小事上也频频以天父名义让洪秀全难堪。如有一次，因洪秀全待四名女官过严，杨秀清竟假借天父下凡要当众杖责洪秀全。
洪秀全性格刚毅执著，又有浓厚的君尊臣卑思想，按常理应难以容忍杨秀清的逼迫；但杨秀清于起义有大功，“天父降凡”已成立国之本，所以只好长期容忍。但杨秀清的权力欲没有止境，早就不满居于“一人之下”。当太平军击溃天京城下的清朝“江南大营”后，杨秀清以为外患已无，便威逼洪秀全亲自到东王府封他为万岁，洪秀全不得不同意其要求，但与此同时密召当时在外督师的北王韦昌辉等迅速返京。1856年9月2日凌晨，韦昌辉和秦日纲部队自外地回师包围，杀了杨秀清及其所属部众二万余人。不久，翼王石达开回到天京。他也早就不满杨秀清的专横，但他同时也谴责韦昌辉等人滥杀无辜，危及国家。韦昌辉大怒，想杀石达开，但石达开却逃出城外，韦昌辉就杀了他全家。韦昌辉的行为遭到许多太平军将士的反对。在这种情况下，洪秀全杀了韦、秦。石达开又回到天京，众人便推举他为义王。但洪秀全对石达开很猜忌，便封他的两位兄长为王以牵制石达开。而这两位兄长并无才干，议事时众人都不听其指挥，反而听石达开的话。石达开威信越高、越深得人心，洪秀全的疑忌就越深，对石达开的牵制越多。1857年4月，石达开带领全部精锐部队离开天京出走，脱离了天京政权。这次“天京事变”使天京政权元气大伤，朝中出现了朝中无人的局面。
五、洪秀全之死
天京事变后，太平天国面临的外部环境更加严峻而复杂。从杨、韦事起至太平天国七八年间，武昌失守，湘军反攻江西，先后攻下湖口、九江；“江南大营”卷土重来，攻占庐州、镇江，再逼天京。咸丰十年（公元1860年），太平军终于彻底消灭了“江南大营”，攻克苏州、常州，一度取得辉煌胜利。但与此同时，太平天国面临的敌人是更为有力的曾国藩湘军和在长江中下游地区已获得巨大利益的外国侵略者。
此时的洪秀全提拔了后起的陈玉成、李秀成、李世贤等青年将领，以他们和韦志俊、蒙得恩为前后左右中五军主将，负责处理军务。他还让自己的族弟洪仁玕任精忠军师、干王，担负总理国事的责任。洪秀全的这些措施的实行，取得了一定的效果。在陈玉成、李秀成的指挥下，太平军曾取得过占领苏南、浙江大部分地区的胜利。但好景却不长，自同治二年（公元1863年）后又相继失守。后来天京被曾国藩直接指挥的曾国荃军包围。在形势逆转并且日趋危险的情况下，李秀成建议“让城别走”，即放弃天京，经江西、湖北与在西北的太平军会合，另图发展。这的确是当时太平天国唯一的救命良策，但洪秀全却不听李秀成的建议，坚持死守天京。随着被湘军包围的时间的增长，城中被困的士兵因缺乏粮草，每天都饿死很多人。洪秀全命令全城士兵食“甜露”，认为可以养生。甜露是旧约圣经神话中上帝从天降下的一种食物，而洪秀全这里所指的“甜露”是一种草。他自己久食这种草，因而得病，于1864年5月24日病逝，结束了他不平凡的一生。十多天后，天京城被湘军攻破，太平天国灭亡。