此时，皖南镇总兵湖南湘乡人刘松山率领老湘营九千人进入陕西境内进行增援，再次击败了西捻军，解除了清军在西安受到的威胁。西捻军被迫渡过渭河向北挺进。清廷随即下诏，令左宗棠兼管刘松山部。

甘肃的回民起义军借着西捻军的势头，兵分几路大举进入陕西。此时陕西西北部几乎到处都有起义军的踪迹，在这样的形势下，陕西巡抚乔松年连连催促左宗棠率部入关。这时，左宗棠刚刚练出战车营，所调各部也渐渐集结。于是，左宗棠分配车炮，编为前、中、后十五营，令刘端冕、周绍濂、杨和贵分别统领，自己率领十哨四旗亲军，加上骑兵队，于3月25日离开汉口启行北征。

由于捻军同时攻击湖北，企图渡汉水西进，左宗棠在德安留下部队，期待湘军和淮军到达后，对捻军形成大包围。

当捻军骑兵出现在随州城东北面的高城时，左宗棠用炮车对付捻军的骑兵，用骑兵对付捻军步兵。由于刚刚采用新的阵法，他告诫各部不要纵向出击。捻军一见炮车，都不战而逃。左宗棠整军追赶，东捻军北撤信阳。这时，湘军和淮军先后赶到，左宗棠便取道枣阳，进军樊城，从随州拔营出发，抵达樊城。

湖北形势刚刚稳定没多久，东捻军就又再次兵临枣阳。左宗棠决定回师张家集拦截，捻军败走河南新野。刘松山部又在泾阳击败西捻军，捻军东撤同朝，不久撤至蒲城。清廷同时寄谕左宗棠，令他在陕西境内歼灭捻军，不许西捻军逃到河南、湖北，与东捻军会合。于是左宗棠便分兵三路入关。他率本部从樊城进军潼关；刘典部取道荆紫关进军蓝田；高连升的新军从汉水开抵洵阳登陆，以照顾兴汉。