骆秉章见不是事，撤回攻关各军，派兵绕围阆中各关，均在驻地挖壕筑垒，各垒用长壕相连，互运粮草，做持久长围计。半月后，清兵长围筑成，骆秉章又用四川副将戴定邦部一千多人专护粮道，在盐亭到阆中官道沿道筑垒遮护。骆秉章又用马队沿粮道昼夜巡逻，以策万全。做完这一切，太平军果然没法再来偷营、截粮，清兵安安稳稳地过了一段舒心日子。
1865年1月26日夜，除夕，骆秉章检查了各处防务，深夜，想起曾氏兄弟的遭遇，暗想，只要平了陕西、河南，就主动解除兵权，大概不会遭忌吧。正在胡思乱想，营外呐喊声起，太平军前来袭营。如此硬寨，太平军想偷袭，徒伤性命罢了，骆秉章想。突然，一阵巨响传来，骆秉章大惊，起身出帐看时，一枚开花弹在不远处爆炸，一颗弹子擦着他的前额飞过，鲜血顺脸淌下，左右忙上前抢救，骆秉章一把推开，拔剑狂呼：“传令，各营垒坚守勿动，违令者斩！”话音刚落，又一次阵开花弹猛烈爆炸，一群群火箭火矢四面飞来，点着了帐蓬、木垒、粮草，刹那间火光冲天，一时间枪声大作，喊声震天，大队太平军攻入营垒。
原来，太平军四川总教卓不群，聚集南部县、阆中县各乡、村屯垦兵二万七千人，有三代宣武步枪四百余支，三代六磅宣武野炮60余门，趁除夕夜前来攻营。天刚黑时，太平军就开始在清兵壕沟1000米外挖壕，悄悄挖近距清兵壕沟500米时，就与清兵壕平行横挖，待到后半夜，数条壕成，安放三代六磅宣武野炮60门，埋伏四百余名三代宣武步枪兵，一声令下，60门炮的开花弹密集地在清兵壕沟、营垒处爆炸，十轮齐射过后，600发开花弹炸得清兵血肉横飞、壕断营毁，接着一千多弓弩兵在火器兵掩护下飞速冲到壕沟五十米处施放火箭、火矢，引起大火照亮地面，接着四百余三代宣武步枪各自瞄准目标一轮射击，二万多名刀、矛手一齐冲杀过去，清军壕垒皆破，城中太平军也趁势杀出，四处枪弹、箭矢横飞，清军伤亡惨重、狼奔豕突，骆秉章杀了几个逃兵仍止不住，只得在护卫保护下突围而去，副将戴定邦带人接着，一起往盐亭而去。到了盐亭县城，戴定邦前出叫门，但见城上突起火把，通明处，太平天国旗帜飘扬，城上一排枪响，戴定邦和十多名骑兵翻身落马，城门开处，大队太平军杀出，骆秉章大惊，叫道：“吾命休矣！”把剑一横就要自刎。左右抱住抢过剑打马而走。这时，一彪军赶到，截住太平军厮杀，原来却是占泰、周达武、吴平轩、虎嵩林带着败兵逃来，正好救了骆秉章。双方混战一场，占泰与众将保着骆秉章往成都而去。原来金彪命副统制蒋鼎丞带一辖兵助卓不群攻打骆秉章大军，自带余下人马打着清军旗号袭了盐亭县城。
这时，阆中城下一片混乱，两军混战多时，天已渐明，突然有人喊：“骆大人不见了！”又有人喊：“占大人也不见了！”一时清兵大乱，四处奔逃，联昌却以为太平军多在城外，城内必然空虚，便带土司兵拼命向阆中城杀去，想趁机夺了阆中城。快要近城，城上早看到清兵旗号，一阵重炮轰鸣，硝烟散去，联昌慢慢倒下，他这土司兵，很多都参与了剿灭石达开，自恃兵士蛮壮，火器凶狠，不把汉人军队放在眼里，这次碰上了太平军的重磅城防炮和三代宣武步枪，自然灰飞烟灭。太平军为数不多的骑兵出城，四处赶杀逃窜的清兵。周达武的湘军一直都是清军主力，向以蛮勇着称，太平军开始攻击时，一阵混乱，周达武见占泰逃跑，也跟去了，湘军在不知主帅已逃的情况下，竟然在暗夜里组织起来与太平军缠斗，稳住了清兵阵脚，若不是天明发现清兵头儿都不见了，恐怕还胜负难料，就到此刻，清兵虽败，湘军还互相结阵掩护而退。卓不群正指挥部队攻歼清兵，一阵呐喊声响起，一彪人马杀到，原来是蒋鼎丞的人马到了，有了这支生力军加入太平军的攻势，湘军才彻底崩溃。经过一个多时辰的战斗，清军伤亡二万五千多人，被俘二万余人，只有一万余人跟着骆秉章逃回成都，清将松潘总兵联昌阵亡，副将戴定邦重伤被俘，参将、都司、游击、守备、千总、把总战死六十多人、被俘十多人，太平军伤亡一万多人，参军长陆川东、统领麻颉等战死，其余轻、重伤者不计其数。清兵既败，太平军缴获大量粮饷器械，阆中保卫战的胜利以沉重的代价歼灭了在川清军大部，为太平天国夺取四川创造了有利条件。