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。