此时，他可不想被打回原处了，他再也不想回到那种叫天天不应、叫地地不灵的鬼日子。于是，他一转脸就投靠了太平天国。1861年，他与太平军、捻军联手进贡寿州。在与朝廷军交战时，他感觉到了朝廷的力量，自己的军队根本无法抵抗。最终，为了保存实力，苗沛霖轻而易举地投降了。
为了保全自己，苗沛霖选择了出卖陈玉成。
他修书一封给远在庐州的陈玉成，邀请他来寿州，与自己共商大计。陈玉成一世英明，却在这一次轻信了苗沛霖的鬼话。于是，他力排众议来到寿州与苗沛霖回合，却被他扭送到了天子脚下，终年26岁。陈玉成被凌迟之后，太平军和捻军也是气数将尽，接连败亡了。
与此同时，苗沛霖的"伯乐"胜保也被朝廷法办，苗沛霖失去了自己的靠山。因此，朝廷要求苗沛霖遣散苗家军，只留两千人，其余人等送回原籍。格外看重自己羽翼的苗沛霖怎么可能遵旨，面对清朝廷的咄咄逼人，苗沛霖最后一次造反了。
