三江两湖是水乡泽国。在这里作战，除了陆军外，非有一支强大的水师不可。曾国藩之所以能在湘水、长江一带横行无忌，就是凭仗大小不等的几百艘战船。而太平军水师大都由民船组成，数量虽多，但不利作战，且几年来损失惨重。石达开深知这一点。因此他一到安庆，便设立了规模巨大的造船厂，昼夜赶造战船，补充水师实力。军情紧急，石达开又赶到湖口，命令陆军紧贴江岸扎营，修筑岸垒，又命水师船只紧靠江岸停泊，造成水陆依护，相辅相成之势。十二月中旬，双方开始在九江江面发生激战。石达开巧妙地运用水陆配合战术，致使曾国藩水师优势无从发挥出来，占不到半点便宜。清军几次发动攻势均未成功，反而损兵折将，其嚣张气焰严重受挫。石达开还积极实施“惊营”战术，派小股士兵或少量船只夜晚袭扰敌营，使得清军不得不日夜戒严，不敢安枕，疲惫不堪。1855年一月二十三日，焦燥不安的曾国藩急于求成，集中兵力，猛攻长江入鄱阳湖口的水上关卡。清军付出了沉重的代价，总算突破了水上关卡。一向稳重的曾国藩却被这一小小的胜利冲昏了头脑，竟然决心派遣一部分水师突入鄱阳湖内，企图打通与江西省城南昌的联系，并从侧背威胁九江、湖口一带太平军的阵地。其实，这时强大的石钟山堡垒尚在太平军手中，太平军完全有能力恢复湖口水卡的防守。然而机警的石达开并没有这样做。他命令：密切注视敌人的动态，已被突破的水卡只须稍作布置，暂时不作严密设防。他决心等待时机，一俟清军分兵突入湖口，便立即封锁湖口连江水卡，分散敌人，以便各个击破，展开反攻。曾国藩显然低估了自己的对手，他将石达开不在湖口水卡设防以诱敌深入的策略，视作太平军已无力抵抗的兆头，竟然以水师全部轻便战船冲入内湖，目中无人地横冲直撞，殊不知失败的阴影已经悄然降临。
曾国藩的水师船队是由几部分不同的船只组成的：船只中大船为“快蟹”、“长龙”，小船则为“三板”、“四板”。小船轻便快速，是江面冲锋陷阵的主要力量。而大船则比较笨重，运转不灵，除了可以远程轰击外，主要用来供部队食宿栖止。这两类船只在战争中必须互相配合，不利于分散作战。曾国藩愚蠢地将所有小船均开往了鄱阳湖中，那些停在江面的“快蟹”、“快龙”便成了太平军最好的攻击目标。石达开敏感地抓住了这一稍纵即逝的有利战机。他当机立断，命令一部分太平军在湖口水卡神速地搭起两座浮桥，形成一道“人力难以遽破”的水上封锁线，隔断了清军水师相互联系的通道。并连夜派水师船队满载敢死的勇士和引火之物，箭一般地冲向停在长江中的敌人船队。长江两岸的陆军也纷纷施放火箭火球，呐喊助威。沉浸在胜利的梦幻之中的湘军完全没有料到会遭受太平军这样惊心动魄的奇袭。当他们从仓皇失措中清醒过来企图顽抗时，又发现留在外江的尽是笨重的大船，反应迟钝，在短兵相接中根本无法作战。敌军四十余艘船只被太平军烧毁。被迫溃退五十余里，从湖口退至九江。石达开积极展开反击，二月十一日，他亲自督率轻便战船突袭曾国藩水师，并围攻曾氏坐船。曾国藩几乎被活捉，羞愧得要投水自杀。至此，横极一时的湘军水师被打得落花流水，溃不成军。九江、湖口之战，以太平军的大获胜利而告终。
九江、湖口之战，堪称中国军事史上一个光辉的战例，充分显示了石达开这位年轻中国农民领袖非凡的军事指挥艺术。是役的胜利，成为西征战局的转折点。石达开乘胜三路出击，展开全面反攻。秦日纲、韦俊等在长江北岸全歼了盘踞在黄梅、广济一带的清军。长江南岸的太平军，再次攻克武昌，重新控制了九江至武汉的数百里江面。曾国藩虽连吃败仗，但仍不甘失败，不遗余力地拼凑力量，进行反扑。九月底，太平军武昌守将韦俊向天京告急。十月，石达开率师自安庆西上增援，与敌人对战于崇阳、通城一带。十一月底，石达开乘清军在江西防务空虚之机，挥师进攻江西，把矛头指向曾国藩的大本营，从而打乱了敌人的战略部署。太平军很快攻下新昌、瑞州、临江、泰和等地。曾国藩被迫自九江、湖北抽军回救。初入江西，石达开所部不过一万多人，可谓势单力薄。石达开以政治家的胸怀，联合和接纳了由两广北上的天地会起义军；并积极在江西等地推行太平天国的政策、主张，大力争取民众的支持。行军途中，他特别注意加强部队的纪律和改善军民关系。因此，他很快就赢得了当地人民的支持和拥护，壮大了自己的力量，建立起了一支声势浩大的起义队伍。从1855年十一月至1856年4月不到半年时间内，太平军所向披靡，势如破竹，接连攻克瑞州、袁州、临江、吉安、抚州、建昌、南康、九江等八个府五十几个州县。曾国藩坐困南昌城，陷入太平军的包围之中，处境狼狈不堪。
1856年4月，石达开奉命回援天京。石达开抽调了江西战场上一半的兵力，粉碎赣东北敌人的阻击，分三路进入皖南，于5月中旬到达天京外围。他采取声东击西的策略，先派一部分军队攻占了清军所必救的溧水。石达开乘机会合天京天城内派出的军队，里应外合，彻底击溃了盘踞天京城下达三年有余的江南大营，解除了清军对天京的威胁。七月中旬，石达开再次奉命督师西上，主持湖北军事。
奠都天京以后的三年间，石达开三次奉命率军争夺长江上游，沿途吊民伐罪，战绩卓著。其才干声威，早已闻名遐迩，令敌人所深畏。湘军头子曾国藩认为“贼渠以石为最悍，其诳煽莠民，张大声势，亦以石为最谲。”引自曾国藩的《遵旨移师援折》，见《曾文正公全集·奏稿》卷十。太平军后期领导人李秀成则认为石达开“文武足备”，“谋略甚深”，其才智尚在韦昌辉乃至杨秀清、冯云山之上。引自赵烈文的《能静居士记》，见《曾文正公全集》卷二十。从三年间石达开的所作所为来看，上述评价，的确不为过分。
正当石达开在湖北竭力筹划西征之时，一场悲剧性的灾难降临到了太平天国的头上。灾难的根源并不是强大的敌人，而是太平天国领袖集团脱离群众、腐化堕落，争权逐利。随着胜利形势的到来，太平天国领导集团内部的矛盾日益激化起来。由于洪秀全长期不理政事，太平天国实权掌握在东王杨秀清手中。杨秀清为人清高孤傲，刚愎自用。大权在握后日益跋扈，擅作威福，根本不把天王洪秀全放在眼里。他强逼天王封自己为万岁，企图取洪秀全而代之。洪秀全发觉杨秀清的阴谋之后，密诏北王韦昌辉诛杀杨秀清。韦昌辉性本阴鸷。他位居东王之下，曾因小事受到杨秀清的杖责。他表面上对杨恭敬有加，极尽谄媚之能事，而暗中却对之怀恨在心，力欲除之而后快。韦昌辉接令后，带亲军于9月1日深夜赶回天京，以迅雷不及掩耳之势袭杀了杨秀清及其亲属、侍从等数百人。嗜血成性的韦昌辉却并不肯就此罢手，接着又同秦日纲合谋，在天京城内进行了野蛮的大屠杀。数以千计的东王部属及其妻儿惨遭杀戮。
正在武昌前线督战的石达开闻讯后，既震惊，又愤慨。他认为杨秀清谋叛被诛罪有应得，然而株连无辜、自相残杀则是不能容忍的。他连夜火速赶回天京。目睹了天京的惨象，石达开义愤填膺，严厉地责备韦昌辉说：“我们弟兄一起起义，原来希望大家戮力同心，共图大事。不幸杨秀清有篡位的逆谋，所以不得不杀了他。现在你这样大肆株连，惨杀自己的弟兄，难道就不顾天国江山的安危了吗？”韦昌辉不但不悬崖勒马，幡然悔悟，竟然要加害石达开。石达开不得已，连夜单身缒城逃出天京。凶残的韦昌辉竟将石达开的全家老少全部杀害。并怂恿洪秀全下诏，重金购求石达开的首级。
韦昌辉的阴谋大屠杀激起广大太平天国将士的强烈愤慨，天京城外的军民站在石达开的一边。石达开从前线调集四万多人的部队，举起靖难的大旗。他给天王洪秀全写了一道奏章，要求洪秀全杀死韦昌辉，以谢天下。他一时愤激，竟要胁天王：如果不处死韦昌辉，他将诉诸武力。石达开靖难消息传到天京，城内文武男女莫不欢欣鼓舞，同时要求天王除掉韦昌辉以平众怒。洪秀全顺应民心，处死了韦昌辉。这里特别值得一提的是：天京事变引起了太平天国敌人的幻想，清军一方面利用起义军“内讧”的机会加紧组织反扑；一方面又企图利用石达开与韦昌辉、洪秀全等人的矛盾积极诱使石达开“弃暗投明”，“立功赎罪”。但是，敌人的如意算盘落空了。石达开举起靖难义旗以后，皖南的宁国府正遭受清军的猛烈进攻，陈玉成交战失利，情势危急。深切的国难家仇，虽使石达开心情悲愤、激动不已，但他还是分清了轻重缓急，以大局为重，先救援宁国，稳定了那里的局势。石达开以对敌人的战斗行动，粉碎了敌人卑鄙无耻的梦想。