湖南地方这么大，若是全都设防，四万人马撒下去，极可能每个区域才几百几千人，所以部署上得有重点。左宗棠判断，石达开的进攻路线应与过去太平军北上时一致，先取衡阳，再攻长沙，然后入湖北。根据这一判断，他除抽兵调防长沙外，将大部分人马都派到衡阳进行防御。

衡阳城下很快就发生了战斗，但蹊跷的是，其他地方也有战火。在前线送来太平军的战俘后，左宗棠立即进行审讯，审讯的结果让他大吃一惊。

原来石达开接受了部下的建议，认为“中原不容易谋取，不如入川做刘备”，他既不是要打湖南，也不是要入湖北，真正的目的地其实是当年诸葛亮苦心经营的蜀地四川。

按照石达开的部署，进攻衡阳的太平军只是其偏师，主力尚在衡阳以西的永州，换句话说，他使用的是声东击西、调虎离山之计。

战略判断失误有时是致命的，不过左宗棠仍来得及着手进行补救。1859年4月6日，他将湘军精锐从衡阳等地抽出，分路对永州进行增援。当派出的第一路援兵赶到永州时，永州已被石达开三面包围，援兵只得暂时扎营于城外，与太平军对峙。

两天后，第二路增援部队赶到，两路并一路，与太平军在城外展开鏖战。

左宗棠能派出的这两路援军，加一起才三千五百人，太平军却有整整八万之众，二者兵力数量之比是二十五比一。看上去似乎石达开必赢无疑，但他没想到对手还有一招更厉害的。

左宗棠派出的第三路援兵到了。这一路兵也不多，但左宗棠选择出击的位置十分刁钻，他打击的是石达开的后方。自古任何军队都怕后路出问题，闻听后方被抄袭，太平军阵脚大乱。

左宗棠在永州一举击败石达开，歼灭其主力近一万人，俘虏并遣散两万多人，并对石达开实施了反包围。这也是左宗棠在军事指挥上取得的第一次大胜。