后来，苏三娘成为了天地会的首领之一。1849年的冬天，她带着天地会两千多人加入了太平军，参加金田起义。凭着自己的能力征战沙场，取得了赫赫战功，当上了女军军帅。除此，她在多次的战役中，如：围攻桂林、攻打武汉表现骁勇，气势更无人可挡。
甚至，就连清朝的当朝状元龙启瑞都对其心生钦佩之情，还特意作诗一首《苏三娘行》，称赞其“两臂曾经百余战，一枪不落千人后”。太平天国攻入南京城后，她任女营副总管，洪宣娇为总管。直到1853年，她和罗大纲各自率领男女军，攻打镇江。
在这场战争中，她不惧个人安危，带头杀入阵营，飞身登城。随后，她的这些英雄事迹被流传开来，并有诗云：
“绿旗黄幌女元戎，珠帽盘龙结束工；八百女兵都赤脚，蛮衿紥袴走如风。”
镇江被拿下后，苏三娘奉命在此驻守，在她的领导和指挥下，官兵多次的反扑，都被她给一一击退了。
但奇怪的是，到了第二年，就不再有她的任何事迹了。关于她最后的记载，就是《天国志·列女传》中的一段话：“乙荣五年（太平天国历，即1855年）嫁与罗大纲，自后无闻。”关于这个说法，《瓮牖杂谈·贼中悍酋记》中也记载了这二人结为夫妇的事情。
如果这是事实，那么，他们两人也算得上是一对志同道合的夫妻了。不过，还有另外的一个版本，说其在镇江坚持了两年多。后来，天京被攻破，苏三娘在保卫镇江的战役中，不幸身亡了。
还有说，太平天国进入南京后，苏三娘率领部队继续一路向北，由于势单力薄，缺乏外援，最终，全军覆没，自己也身亡了。
