1853年，太平天国定都天京后，为确保天京的安全，组织开展北伐和西征的军事行动。其中西征初期，形势非常有利于太平军，他们溯长江而上，先后攻取安庆、九江和武汉。1854年曾国藩统率湘军攻取武汉之后直逼九江。九江，自古兵家必争之地，湖口则是长江主航道和鄱阳湖口之间的枢纽。湘军统帅曾国藩、太平军西征主帅石达开均亲临九江前线，双方摆开架势，大战一触即发。
1855年1月14日，湘军开始对九江发起进攻，但太平军防守严密，湘军的攻城屡屡受挫。强攻失利后，曾国藩将重点转向九江外围的梅家洲，欲先扫清太平军的各个外围阵地再对九江展开总攻。
1月24日，湘军兵分三路进攻梅家洲，但依然未能攻破太平军防线。之后曾国藩决定专攻湖口，湖口位于九江东部，是连接鄱阳湖与长江的枢纽，由石达开亲自坐镇。曾国藩希望利用湘军水军的优势攻克湖口，进而切断九江的外援。
1855年1月3日，湘军水师进泊鄱阳湖口、八里江等处。罗大纲鉴于湘军水师优势，难以力胜，乃于1月8日夜，出小船百余只抢先进攻。太平军水营三五一联，纵火下放，两岸布兵千余人呐喊助威，并兼放火箭火球，对湘军施行火攻。但湘军防守严密，火攻未能奏效。后常以类似战法对敌袭扰，使其夜不安枕。太平军还在鄱阳湖口设置木簰数座，严密封锁。
1月23日，太平军击退进攻梅家洲的湘军陆师，但设于鄱阳湖口的木簰被湘军水师焚毁。为阻止湘军水师攻入湖内，太平军当夜用大船载以沙石，凿沉堵塞航道，仅在靠西岸处留一隘口，拦以篾缆。
1月29日，湘军水师营官萧捷三等率120余只轻便战船乘陆师攻梅家洲之际冲入湖内，直达大姑塘以上。石达开等把握战机，将隘口堵塞。湘军水师被分割成外江和内湖两处，在外江者均为笨重战船，运棹不灵，难以独立作战。当晚，石达开派小划数十只冲入湘军水师大营，焚湘军船40余只，其余败退九江。
2月2日，罗大纲率军渡江占九江对岸之小池口。2月11日夜，太平军从九江、小池口以轻舟百余只复攻泊于江中的湘军水师，焚毁大量船只，曾国藩座船亦被夺获。曾国藩投江自杀，被部下救起，狼狈逃往陆营。湖口一战，湘军水师损失殆尽，失去了主动权。
太平军湖口大捷，粉碎了曾国藩夺取九江、直捣天京的企图，扭转了西征战场上的被动态势，成为西征作战的又一个转折点。
