夺取嘉定、青浦之后，陈炳文直接带兵围攻上海，屯兵城下，等待忠王李秀成军团前来，然后再攻取城池。为守住上海，英法直接出兵干涉，协助李鸿章淮军守城，与太平军激战。由于水师力量不行，陈炳文攻城受挫，进展不大。为此，陈炳文决定偷渡白龙港，出其不意攻其不备。谁知，清军掌握太平军动向，陈炳文渡河时被袭击，坠入河中，清军再次"误报"其阵亡。《天国志》记载："炳文别将一队渡白龙港，清人半渡击之，连马坠水，遇救而免，清人复以阵斩陈炳文报闻。"
两次被"误报"阵亡，陈炳文也是醉了。从水中获救后，陈炳文继续攻城，但没啥效果。因为，湘军"吉字营"攻打天京，忠王李秀成率兵回援，被迫结束上海战斗，陈炳文也撤回杭州，守卫基地。在杭州，陈炳文面对的劲敌除英法干涉军外，还有名将左宗棠，压力更加大。
凭借火炮优势，英法联军炸毁杭州城墙，湘军蜂拥而入，城池岌岌可危。关键时刻，陈炳文手持八十斤大刀，冒着炮火到一线指挥战斗，鼓舞太平军士气，将英法联军、湘军击退。《天国志》记载："身自持刀登陴，将士随之，清人惊溃，死者数百人，城缺而复完。"
英法联军攻城失败，湘军悍将蒋益澧不服输，他亲自操刀上阵搏杀。在炮火掩护下，蒋益澧分兵五路，亲自领一路，冲杀而来。陈炳文手持大刀，猛砍湘军，浴血奋战，湘军死伤惨重，只好撤退。《天国志》记载："蒋益澧以重兵分扑五门，守城将士或死或却，惟听王舍死不退，犹苦战城外，自日中及暮，清人竟不能胜而少却。"
