洪秀全、杨秀清得知北伐军抵达天津附近后,才着手组织援军。四年正月初七,夏官又副丞相曾立昌等率领援军由安庆出发,经河南永城、夏邑渡黄河,由江苏丰县入山东北上,于三月十五攻克临清,北距阜城仅200余里。但临清城内粮械被敌军焚毁殆尽,城外又有胜保部清军赶到围困,曾立昌等遂迁就部分新成员的畏敌惧战情绪,竟置北援任务于不顾,二十六日弃城南走,途中屡战不利,一退再退,以致溃不成军,被清军和地主武装截杀甚众,曾立昌等牺牲。援军的溃散,使北伐军的前途更加险恶。
林凤祥、李开芳被困于阜城,不知援军已到临清。四月初九,北伐军自阜城突围,进据东光县之连镇。当天,清军又赶到围困。林、李为分敌兵势,由李开芳率600余骑突围南下,袭占山东高唐。胜保所部当即赶到,又将高唐围住。从此,林、李分驻两地,顽强抗击清军。五年正月十九,清军攻陷连镇,北伐军将士大多阵亡,林凤祥被俘后解送北京,英勇就义。僧格林沁立即移兵猛攻高唐。二十九日,李开芳弃城南走茌平县之冯官屯。僧格林沁又率数万清军赶到,围攻两月未克,最后只得在四周筑起堤坝,从百里外引水浸灌,冯官屯顿成泽国。四月十六,李开芳等被俘,在北京遭杀害。至此,北伐军全军覆没。
北伐军失败的主要原因,是太平天国的领导者于攻占金陵(今南京)后,对革命形势缺乏清醒的认识,贸然派出 2万余精锐,深入华北,谋取北京,结果陷入清军重围;加之后援部队派出过迟,且于中途溃散,北伐军遂失去了突围南返的希望。这是太平军自起义以来所遭到的一次最大损失。