七月二十六日，李续宾自领五百人马，与舒保的三百名骑兵进攻鲁家巷，毁掉一座壁垒，只与敌军交手一个回合，便返回军营。湘军离开鲁家巷后，敌军壁垒反而增加了。

李续宾试了试太平军的钢火，知道来者不善。他决定不去硬打敌垒，要等敌军主动来攻。两天后，太平军援兵全部到齐，李续宾给各部将领下令：全部闭垒饱食，不得出击，等待命令。他制定一条严厉的纪律：敌军没有逼近营垒而胆敢先行出兵者，即便有功，也要斩首。

湘军在军营后面所挖的长壕，如今显示出无比优越的作用。石达开与古隆贤的部队被挡在后壕之外，无法突进，气得嗷嗷大叫，但无可奈何。胡林翼后来有一段文字，评价后壕的作用，以及李续宾的先见之明，见诸他写给曾国荃的信中：

李忠武在洪山豫议后壕，乃各于后面十余里兴工，人固笑其拙也。石逆到后，则后壕变为前壕，人又叹其巧。此议本出于李忠武，林翼至今思之，有余情焉。

城外的太平军攻不进来，城内的太平军便想往外冲。他们出动两万人，打开汉阳门、武胜门、望山门和东南门，倚城列阵。李续宾登上洪山绝顶察看，发现石达开所部经长途跋涉，十分疲劳，而城内太平军则精神饱满。这时杨载福的水师已夹江列阵，石达开的援兵充塞原野，朝武昌开进。武昌太平军逼近开炮，击穿了朱品隆的营壁。李续宾见时机已经成熟，下令举旗擂鼓，打开营门，向山下出击。武昌太平军已有几百人爬上山腰，见湘军出兵，大惊而退，不少人在山路上颠仆而死。湘军冲到山下时，敌军多半被逼下壕沟身亡。太平军中有一名黄衣将领，驰骋指挥，李续宾用鞭一指，说道：“斩下此人首级，敌军当败！”

刘神山策马向前，斩下敌将首级，返回阵前。太平军见主将已死，果然退走。李续宾几声令下，赵克彰向赛湖堤上的敌军出击，蒋益澧与秦冠镳左右包抄，李续焘攻向沙子岭与小龟山之敌。太平军殊死搏斗，舒保率领五百骑兵三次冲锋扫荡，赵克彰斩杀敌军三名悍将，赛湖敌军丢下几百具尸体，落败而逃，小龟山敌军相继逃走。

武昌太平军落败时，石达开的援兵前锋已抵东岳庙，蒋泽沄与朱品隆越壕攻击，击毙敌军三百。骑兵赶到，一通砍杀，敌军反身而逃，死伤更多。此时石达开的主力分三路进军，挺进赛湖的一支遭到赵克彰、蒋益澧两部的坚决抵抗，挺进窑弯、小龟山的一支兵力最为雄壮，李续宾亲自对付。他率领一千二百人向洪山以北突击，大纛前引，窑弯敌军望风披靡。李续宾令六百军士越壕追逐，无不一以当百，又会合骑兵杀到小龟山，斩刈更多。太平军尸横塞途，雄壮之师顿时瓦解，大溃而散。

李续宾立马收军，听到赛湖那边还有炮声，当即率三百人前往。太平军一见李字大纛，惊慌逃窜，晕头转向，多遭刺杀。他们逃过沙湖、东湖，自相拥挤践踏，淹死几百人。杨载福的水师又在江岸堵击，太平军尸横遍地，湘军战士归营时不得不踩踏尸体而过。湘军烧毁敌船七十三艘，俘虏九千一百十四人。李续宾令俘虏剃发，全部释放。太平军向城中奔去，李登辟率三百人追杀，武昌太平军在城上开炮，击断李登辟左腕，击伤士卒十人，李登辟才下令收兵。何绍彩与张荣贵奉李续宾之命，截断石达开的退路，水师及骑兵协助扼守，斩杀几百人，捣毁五座敌垒，烧毁二十艘敌船。

八月三日，李续宾亲自领兵攻打鲁家巷败敌，攻破六座壁垒，斩杀六百人，击伤古隆贤，缴获五门铜炮与四门洋炮。当天还剩下九座大垒和八座小垒，夜半时分，太平军全部弃垒而逃，把一千六百石大米和三千枝枪矛留给了湘军。张荣贵等部跟踪追击，抵达土桥，太平军正在煮早饭，来不及进口，便弃食而逃。湘军吃了敌军做好的早餐，继续追杀。太平军实在走不动了，呆立路旁，任由砍杀，或者自己投水自尽。李续宾见胜仗已成定局，策马返回洪山。