程学启率领水陆军队一万多人，与刘铭传商量后决定收复苏州。攻下花泾港以后，收降了太平军的守将，驻扎在潍亭。七月，李鸿章自己作为统帅，率领部队攻克了太湖厅，并向苏州进发。李鸿章先命令刘铭传攻打江阴，太平军的猛将陈坤书调集了湖南、湖北、山东等四股十多万人的部队，合力来支援江阴。李鸿章、刘铭传亲自窥探敌人的军情，发现太平军的营垒大小罗列，如棋子一般，西起江滨，东到山口，于是很快确定作战部署，展开猛烈进攻。太平军抵抗得特别厉害，两军相持不下。之后由于城中出现了内鬼，开城投降，江阴才被收复。
此时程学启另外驻扎在苏州附近，连日拼死作战，前前后后取得了几十场胜利。太平军在宝带桥、五龙桥、蠡口、黄埭、浒关、王瓜泾、十里亭、虎邱、观音庙等地的十几处堡垒，全都被攻破。而郭松林的部队，同样在新塘桥取得大捷，斩杀太平军两名头领，死伤一万多人，夺得数百艘轮船，太平军水师的实力被大大减弱。李秀成闻讯后悲愤难当，痛哭流涕，不能自已。自此，淮军的威名开始响彻天下。
太平军遭受重挫之后不久，李秀成试图大举反攻，命令他的部将集合了无锡、溧阳、宜兴等地的部队八万多人，战船一千多只，从运河口出发；而亲自率领几千人的精锐部队，占据金匮支援苏州，相互策应，和清朝官兵连续交战几次，互有胜败。同治二年（1863年）十月十九日，李鸿章亲自督军，以程学启、戈登为先锋，进攻苏州城，经过激烈的苦战之后，击破了苏州的外城，李秀成和谭绍洸等率军退入内城，坚决死守，宁死不降。随后，清朝官兵水陆并进，从三面合围苏州城；城中的粮食很快就吃完了，被围太平军的人心也开始慌乱起来。李秀成的副将郜云官等人，心中疑虑，生了二心，于是私下与程学启联系，请求向清朝官兵投降。在这样的情况下，程学启便和戈登亲自乘坐小舟，到达苏州城北的阳澄湖，与郜云官等人签订了降受约定，让郜云官杀死李秀成、谭绍洸，献上两人的首级，事成之后，承诺封赏他二品的官职。由于有戈登在其中作为担保人，所以郜云官等人毫不怀疑。然而郜云官不忍心杀害李秀成，最后答应杀死谭绍洸，而后离开。
李秀成已经对他的这一阴谋有所察觉，然而事已至此，没有办法，便在十月二十三日的晚上趁着夜色逃出苏州城。二十四日，谭绍洸因为有事召见郜云官，郜云官和猛将汪有为心存忧惧，便准备先下手，于是见到谭绍洸后，就马上将其刺杀，并乘其不备灭其亲信部队一千多人，紧接着打开城门向清军投降。二十五日，郜云官等人献上了谭绍洸的首级，请程学启入城检验。这些投降的太平军将领的职衔如下：
一、纳王郜云官 二、比王伍贵文
三、康王汪安均 四、宁王周文佳
五、天将军范起发 六、天将军张大洲
七、天将军汪环武 八、天将军汪有为
当时这八名将领所属的部队在苏州城中还有十万多士兵，声势汹汹。程学启之前承诺过事成后给他们总兵、副将等职位，于是此时他们要求程学启履行约定。程学启仔细观察了这八个人，全都心狠手辣、狼子野心，担心以后难以约束。于是和李鸿章密谋后，在指挥的舰艇上设大宴款待他们，等号炮一响，事先埋伏好的士兵就冲出来将他们杀掉，还杀掉了他手下抵抗的一千多人，其余的部下都投降了。苏州平定以后，李鸿章凭借战功而被授予太子少保。
先前这八个太平军将领考虑投降的时候，戈登做了他们的担保人。现在听说李鸿章食言的消息后，戈登大怒，想要杀掉李鸿章来惩罚其罪行，于是亲自携带了短枪到处寻找李鸿章。李鸿章躲了起来，不敢回到大营。几天之后，戈登的怒气渐渐消去，此事也算作罢。
[按语：李鸿章在这件事情上是有愧于良心的。斩杀降者，本来就不该是君子所为，更何况投降前有约在先，并且还有人来做担保！所以这一举动，李鸿章有三点罪过：一是杀降者，违背了公理；二是违背条约，自食其言；三是欺骗戈登，有失朋友信义。戈登对他此举咬牙切齿，痛恨不已，乃至于想要持刀割其腹以泄心中愤懑，不也在情理之中吗？虽然李鸿章或许是有鉴于之前苗沛霖、李世忠的事，而有一些不得已，然而李鸿章生平喜欢耍小智谋、小伎俩，也由此可见一斑。]
苏州的成功收复，实乃清政府平定江南最关键的战役。先前是曾国荃、左宗棠、李鸿章各自分别带领一支孤军东下深入敌军重地后，彼此之间不能够联络和策应，因而显得势单力薄，局面也非常危急。苏州的大捷之后，李鸿章建议对整个战局进行统筹，希望军队能够乘胜进入浙江地区，与曾国藩、左宗棠两路军队互相接应，合力起来大举进攻，这是清朝官兵取得最终胜利的第一要素。十一月，刘铭传、郭松林、李鸿章进攻无锡，很快攻克了下来，捉拿了太平军将领黄子隆父子并将其斩首。而后，李鸿章把他的淮军分为三大部队：其中甲队由自己率领；乙队由程学启率领，进入浙江，拿下平湖、乍浦、澉浦、海盐、善嘉，逼近嘉兴府，左宗棠的浙江军队，此时也与他相互策应，协同作战，进入杭州地区，攻下余杭县，多次击败太平军；丙队则由刘铭传、郭松林等率领，与常胜军共同进攻常州，取得大胜，并收复了宜兴、荆溪，抓获了太平军将领黄靖忠。李鸿章又命令郭松林进攻溧阳，守军投降。
当时太平军的将领陈坤书，拥有十万多的军队，驻扎在常州府，摆开阵势从清朝官兵的背后展开攻击。李鸿章与刘铭传进行抵挡，但由于敌军的进攻势头太盛，清军没有成功。陈坤书又悄悄派兵深入江苏腹地，出没在江阴、常熟、福山等县，江阴、无锡因此而戒严，江苏以西受到极大震动。李鸿章于是命令刘铭传独自应对常州的战局，而急召郭松林放弃金坛，昼夜火速赶回，去增援苏州。又命令李鹤章紧急回到无锡防守，杨鼎勋、张树声等人率领一支军队扼守在江阴青阳、焦阴，阻断太平军的归路。当时太平军对常熟包围得越来越紧，官兵连日苦战，也只能勉强支撑。太平军又合力包围无锡，李鸿章绕城坚守，几乎陷入极其危险的境地。几天后，郭松林的增援部队到来，大败太平军，无锡之围才得以解除。郭松林也因此被授予福山镇总兵。
先前程学启包围嘉兴（同治三年正月起），进攻非常猛烈，但城中的守兵，士气也很高涨，两军的伤亡都很惨重。二月十九日，程学启激励并鼓舞将士，想要迅速攻下嘉兴，于是身先士卒、冲锋陷阵，翻越浮桥，带领部队爬上云梯，强行登城，与太平军展开肉搏战。城墙上的敌军奋力死守，战场上弹丸如雨。忽然一颗流弹飞来，击中了程学启的左脑，程马上就倒在了地上。部将刘士奇见此情形，当机立断，代替主将统领军队，率先登上城墙，攻入嘉兴城。此时，士兵们都怒气满怀，勇气百倍，蜂拥而上，而潘鼎新、刘秉璋等，也从水陆并进，于是很快便将嘉兴攻下。
程学启受伤之后，躺在床上治疗了二十多天，始终没有好转，于是在三月十日去世，朝廷给予他“忠烈”的谥号。李鸿章为此则痛哭流涕。
嘉兴府被收复以后，杭州的太平军的气焰受到了极大打击，便于二月二十三日（十九日收复嘉兴），趁夜色从北门逃脱。左宗棠的部队于三月二日进入杭州城，到此苏军和浙军（李鸿章的军队和左宗棠的军队）的联络完全打通，清军的兵力开始集合壮大。