永安突圍的煙塵未散，太平軍挾大勝之勢揮師北上。清廷長期奉行“防漢抑兵”的祖制，各地綠營員額被刻意，一城多則數百、則數十，本無力抵擋萬餘太平軍的雷霆攻勢。一路之上，州縣風披靡，兵勇一即潰，太平軍如無人之境，兵鋒首抵廣西省城桂林。
欽差大臣賽尚阿驚聞永安防線崩潰，深知桂林一失則廣西全域糜爛，當即急令：向榮率騎星夜兼程，搶先城固守；烏蘭泰領主力銜尾追擊，企圖在永安至桂林之間將太平軍合圍聚殲。一場決定太平天國初期走向的攻城戰，就此在桂林城下拉開帷幕。
向榮搶在太平軍主力抵達前馳桂林，第一件事便是焚燬城外近城民居、掃清界，連夜加固城垣、分派炮位、編組民壯，把一座空虛省城變堅固堡壘。羅大綱率先鋒偽裝清軍賺城，在城門下被親自登城的向榮當場識破，奇襲之計胎死腹中，太平軍只得轉為強攻。自咸二年西月起，太平軍對桂林展開持續猛攻，前後累計攻城三十三次，晝夜不息、番撲城，卻始終未能越雷池一步。
清軍守城之法，以堅壁固守、火力制、械破敵、外援牽制西策並用，層層化解太平軍的凌厲攻勢。
面對太平軍雲梯蟻附，守軍以滾木、擂石、沸油、燒紅鐵水居高傾潑，專擊登城士卒；太平軍以溼棉裹桌、頂盾冒火推進，守軍便棄炮用石，鈍猛砸，破其防護。城上火炮與象鼻山、古牛山太平軍炮臺對轟，清軍依託城垣穩固陣地，始終制城外火力點，不讓太平軍靠近牆。
太平軍祭出攻堅利呂公車——竹木構築、高數丈、與城齊平，設雲梯、儲備火藥，數十人居高平攻。守軍早有應對，以長竿縛油火燒車，拋擲火藥包引燃車藥料，數輛呂公車相繼焚燬，攻堅重一戰盡毀。
針對太平軍土營挖地道、破城牆的企圖，向榮令守軍沿牆深挖地阱、樁灌水，以聲響與滲水預判掘進方向，在城對向開挖橫截擊，使其地道破無從施展。桂林多石灰岩地質，土質堅，太平軍土營費盡氣力亦難大事。更關鍵的是，向榮以主將份登城督戰，晝夜不離一線，將城兵勇、團練、民壯統一編組，分段死守、隨缺隨補；短短十餘日，桂林守軍由數千擴充至近萬，城外援軍亦達數萬，反將太平軍置於腹背敵的險境。
此前林辰由於職太低，理許可權不大並且一首於清軍圍剿的生存危機下，本沒時間和力考慮改良武的問題。此時林辰為卒長(相當於連長)才稍稍有權利理下資。林辰一首注意收集硫磺火藥等戰略資但因傳統黑火藥中的硫磺、硝石清廷管控，難以籌措，林辰遂憑藉現代化學常識，以草木，蔗糖，酒等易得之構建了一套煙火阻截系。
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