江宁将军祥厚、都统霍隆武在仪凤门第二次被太平军攻破之后，带着原本在外城巡防的清军，迅速回到苦心经营城破避风港，抓紧时间指挥着旗兵与壮勇做战前准备。此时的避风港，谓之内城。最早是明太祖修建的易守难攻的皇城，在清时为全国所设十三处旗兵将军府之一，专供八旗兵及眷属居住。
早在太平军到达江宁城下时，将军祥厚见守城清军城池大、守兵少，为在外城失守后留退路，就全力加强内城防务。此时外城破，内城以有加固后的城防，密集的炮位，以及大量的武器、弹药、粮草等，和为增加守城兵力所募的四千壮勇与四千旗兵共同守卫内城。
城破当日：“城内百姓皆闭门自保，街巷时不时枪炮大作、杀声震天。
当这这两个阵营的人碰到一起，太平军是满人及官兵皆妖需格杀勿论，内城官兵是再无退路拼死一战。原本祥和的南京城终免不了一场血战。
外城破后第二天黎明，在朝阳门的指挥战斗的朱锡琨，在肃清外城清军残余势力之后，就向内城发起试探性攻击，但被准备充足的清军打退。在看到内城的清军防备甚严之后，先期进城的太平军便照搬攻克外城的战斗经验。为总攻做战前准备，即在总攻前继续采用疲敌之计。
首先，沿着内城城垣构筑炮兵阵地，昼夜不停地向内城开炮，并不停的派小部队“骚扰”守城清军。
外城破第二天傍晚，在外城清军残余势力被肃清之后。为实现十二天克城的神话，战前总指挥杨秀清否定了疲敌之策。并于当晚下令太平军主力进入内城的西面和北面城垣较低的地段（准备强攻），其余两面为牵制性进攻方向。
外城破后第三天黎明，太平军听从杨秀清的命令，在猛烈炮火的掩护下，太平军在内城的各个方向向清军发起了强攻。城上清军及妇女向攻城的太平军枪炮兼施，打退太平军多次强攻，击杀太平军所掳掠先锋千余人。太平军虽损失惨重，但杨秀清仍坚持强攻，逼迫清军投降。
为保持军队进攻势头，杨秀清采用多支军队轮番强攻。承担攻城任务的太平军，在杨的逼迫下只能前仆后继的硬着头皮“藉尸而上”（踩着尸体攻城），向内城发起自杀式冲锋。
守城清军由于太平军攻击不间断，没有吃饭休息的时间，有些兵勇“力尽气竭而死”。正在双方打得难解难分，杨秀清为瓦解敌人的防守意志。突然暂停攻城，并向清军传话“准旗人拜降”。旗人不知是计，都想着投降保命，正当江宁将军祥厚与诸位将领商量投降可行性之时。
城外的太平军趁机向城上开炮、放火箭。掩护突击队乘虚登城，一举将内城西门攻破。祥厚见此知大势已去，自刎而死”。霍隆武率兵与太平军展开巷战，直到傍晚申刻，与士兵力战而亡。
还有数百人太平军由朝阳门逃到城外“东乡等处”。太平军布告，“有擒得旗人者，赏银五两”。见财起意的东郊农民便帮助搜杀逃亡旗兵。（殊不知，太平军属地银子无用。）
当天深夜，太平军终于彻底占领江宁全城，夺取了造反以来最大的胜利。
咸丰本有旨意将陆建瀛革职拿问，并由祥厚代其任钦差大臣之职，但由于城池被围，旨意无法传到城内。等咸丰得知陆建瀛死在城内，便照总督例赐恤。但由于后来有人举报其并非为节义而死，故“建祠方竣，申明其罪，请夺恤典，天下称快。”
据《金陵省难纪略》记载作内城破“:后余满妇数千人，赋驱出朝阳门外，围而烧杀之。是日自辰至午，日色惨流，杀气弥天，外城居人皆无生色。贼破满城后，绝无动静。十二日，贼三三五五叩门入人家，名曰“搜妖”，谓官兵、满人也。
据《东华续录》记载此战伤亡情况:“威丰三年，粤匪窜扰江宁省城，前任江宁将军祥厚、副都统霍隆武及八族协佐各官或力竭捐躯，或临难自尽，同时阵亡殉难者，文武各官计三百余员，兵丁妇女不下三万余人。