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太平军攻克庐州后，皖北局势为其进一步掌握。为挽救皖北危局，朝廷急派漕运总督福济继任安徽巡抚。
福济是李鸿章第二次参加会试时的副考官，按照科举时代的规矩，参加这次会试的考生都应尊称副考官为座师，也就是说，福济和李鸿章亦有师生之谊。由于这层关系，李鸿章被召入幕，所部团勇也归福济辖制。
庐州地近南京，为敌对双方必争之地，朝廷催促福济等尽快收复，福济遂令秦、郑二部进攻庐州。太平军对庐州亦势所必争，倾全力予以固守，天国的援军、粮饷也源源而至，其间还多次主动出击，反守为攻，致使清军连连受挫。福济在军事方面也是个外行，既不懂得用兵之道，也缺乏指挥作战所必不可少的应变之才，看到连克庐州不下，他一时也没了主意。
李鸿章在经受一段时间的战争磨炼后，对于打仗的诀窍和为将之道都已有所领悟，在此关键时刻，他以幕僚的身份为福济出谋划策，建议改变原先强攻庐州的做法，先阻断太平军的援兵和粮饷，然后再乘庐州守军陷于困顿之机发动进攻。福济对李鸿章非常倚重，遇到军事大计，都与之共同商量，对于他的每一建议，也都会认真地予以考虑，听后立即予以采纳，决定分兵向东南的含山、巢县以及西南的舒城出击。
李鸿章不仅出主意，还主动请战，“慷慨请行”。福济很高兴，认为其勇气可嘉，遂从官军中拨出步骑兵，由李鸿章率领，绕道攻击含山。
1855年2月，李鸿章督率兵勇向含山进发。当是时，曾国藩的湘军正在湖南、湖北、江西等地发动全力反击，太平军主力部队受到牵制，李鸿章乘机利用内应，攻占了含山县城，他也因功赏加知府衔。
接着，李鸿章又配合副都统忠泰进攻巢县，这次太平军抵抗得很顽强，双方相持不下，形成胶着状态。持续至当年7月，李鸿章突然收到了父亲李文安去世的消息。
就在李鸿章回乡的第二年，李文安经人奏保，也回籍督带练勇。李文安一向身强体健，他的猝然长逝，殊出人意料之外。有一个说法是，民团因不属于经制之师，没有官方经费，军饷只能依靠地方募捐或强行摊派，李氏父子因此没少挨乡亲的骂，李鸿章因此还被指为“翰林变绿林”。李文安心情忧郁，他喜欢喝酒，便常常借酒浇愁，当时正值夏季，李文安身体肥胖，喝了酒后便露宿在外，结果无疾而终。
李鸿章惊闻噩耗，悲痛万分，急忙离开军营，赶回家料理丧事。李文安临死前，还念念不忘与太平军、捻军干到底，他曾手书遗训给李氏兄弟：“‘贼’势猖獗，民不聊生。我们父子世受国恩，此‘贼’不灭，何以家为，你们要努力完成我的志愿！”
李文安的去世，在精神上给李鸿章造成的打击不小，他后来写了很多想念和悼念父亲的诗文，同时对于父亲的遗训，他也铭记在心，时刻不敢懈怠。不过让他想不到的是，正是父亲的死，才在无意中救了他一命——就在李鸿章暂别军营后，巢县太平军出动万人，对清军营垒发动突袭，忠泰全军覆灭，仅以身免，李鸿章因不在军中而捡了一条性命。
李鸿章从军以来，先在舒城躲过一劫，太平军打庐州城时，他因为在城外，也没事，加上这次，已经是第三次从死神手中逃脱了。
8月，按照李鸿章之前所定之策，清军在打击太平军增援线路的基础上，进逼庐州城，重返军营后的李鸿章亦率部加入。太平军援兵为援救庐州，采取围魏救赵之计，直扑清军集中在柘皋的营垒。李鸿章受了巢县遭袭的教训，一发现不对劲，就率先撤退，不料这一退不要紧，部队约束不住，竟形成了率先溃退之势，以致清军数十座营垒均被攻破，兵勇死伤者不计其数，最后仅剩总兵吉顺的营垒尚存。
太平军包围了吉营，彻夜猛攻，情况万分危急。与福济并列的另一个清军大帅和春闻报，亲率精兵数千，星夜驰援，才解了吉营之围。次日，李鸿章前去晋见和春，称誉道：“声威大震，以军门为最。”军门是李鸿章对和春的尊称，谁知和春并不买账，毫不客气地揶揄他：“畏葸溃逃，当以阁下为先。”李鸿章无言以对，红着脸退出了营帐，此事一时间被传为笑谈。