嚴關一戰，清軍兵敗如山倒，在明軍的驅趕下，無數潰散的清軍向著南面的大榕江狂奔。然而孔有德率領著三千王府衛隊，在逃至大榕江畔就駐馬停了下來。
孔有德不甘心就此失敗，因此並沒有打算直接退回桂林，而是準備憑借大榕江天險，以自己精銳的王府衛隊逆戰。
此時，潰敗的清軍正絡繹不絕地向著這里匯聚而來，後面追擊的明軍將士，一心只想著盡快追上清軍，不放一個敵人渡江，早已顧不上陣型。這正是孔有德期待已久的機會，他決定利用王府衛隊精騎突襲，一舉擊潰明軍前鋒。
見明軍追至，孔有德親率三千王府衛隊從斜地里如風馳電掣般沖殺出來，向著明軍側翼就是一陣亂砍。
正當明軍前鋒眼看就要抵擋不住的時候，遠處一隊戰象踏著沉重的步伐趕了上來，隨著戰象淒厲的嘶鳴聲陡然響起，清軍坐騎頓時渾身戰栗，不顧騎兵的指令驚恐地原地打圈，瞬間亂成了一團。
與此同時，定國亦親率五千精騎加入了戰陣，只見定國坐跨「二斗金」，手執梅花槍，飛馳疾進，在安西元帥大 的指引下，明軍精騎緊隨其後，直取孔有德的帥旗。
見定國轉瞬即至，孔有德也只能硬著頭皮揮刀迎了上去。然而孔有德畢竟已經是五十歲的年齡，加上許多年沒有上陣與人搏殺，哪里是定國的對手，只戰了不到五個回合，就被定國一槍刺中右臂，翻身跌落馬下。
定國正欲上前一槍結果了這個大漢奸，誰知一旁數十名孔有德的親兵見主將落馬，頓時如瘋了一般，一擁上前，將定國團團圍在中間廝殺。趁此機會，孔有德慌忙從地上爬起，拋下厚重的甲冑，飛身重新躍上戰馬，頭也不回地向著桂林方向倉惶逃命。
待後面的明軍精騎趕上，殺散這股清軍，孔有德早已逃得是無影無蹤了。
隨著孔有德逃跑，清軍在大榕江畔最後的反擊也就此落幕，在明軍恣意追殺下，潰散至此的清軍殘部皆被斬盡殺絕，孔有德僅以身免，急入桂林，閉城死守。
桂林乃是南疆重鎮，方圓數十里，光是城門就多達十三座，堅固異常。
但孔有德此時已是窮途末路，他只能將所剩無幾的守軍布防于城中幾處關鍵要害，又將城中百姓盡數驅趕上城，參與防守。
此外，孔有德又派人向南寧的提督線國安、柳州的全節和梧州的馬雄求救，妄圖依托堅城，固守待援。
不過遠水解不了近渴，孔有德還沒來得及等到援軍，定國已經率領大軍抵達了桂林城下。明軍各營隨即將桂林里三層外三層，圍了個水泄不通。
站在城上往下望去，只見圍城明軍甲仗耀日，旌旗蔽野，鈺鼓之聲更是震天動地，孔有德驚得是渾身冒汗，心慌意亂。
且說馬進忠率部抵達桂林城西南的武勝門外，見在此防守的清軍主將竟是自己的老相識王允成，當即縱馬來到城下，向著城上呼喊起王允成的名字。
王允成不敢貿然答話，連忙前往告知孔有德，孔有德听後一臉愕然，自知城中兵力單薄，抵擋不了多久，猶豫再三方才說道︰「你且暫時出去應答，看那馬進忠說些什麼，再回來告訴本王。」
回到武勝門，王允成俯身靠在城牆垛口上，向著馬進忠打了聲招呼。
見是王允成，馬進忠旋即大聲勸說道︰「樂安兄，多年未見，別來無恙？吾等皆是大明臣子，何必要為滿清韃子賣命？如今我十萬大軍圍城，孔有德已是窮途末路！我家元帥說了，只要兄台願意反正歸明，過去之事既往不咎，咱們兄弟依舊是不能分開的‘王、馬’！」
這王允成本是左良玉副將，號稱「鐵騎王」，由于素與馬進忠交好，軍中皆將二人合稱為「王、馬」。當初左夢庚降清，王允成與馬進忠並沒有選擇跟從，而是去往湖南投靠了何騰蛟，授封岳陽伯，駐防岳州。待清軍南下進攻湖南時，王允成見清軍勢大，遂開城投降了孔有德。
王允成心里明白此戰毫無勝算，破城只在旦夕之間，但他心中仍抱著一絲幻想︰「葵宇兄，兄弟我當日已然降清，若今日再回頭降明，世人將如何看待我王允成？再說廣西不是湖南！桂林也不是寶慶！定南王更不是續順公！桂林城池堅不可摧，援軍轉瞬即至，我又豈能輕易投降？」
馬進忠知道王允成所言不過是自欺欺人罷了，于是繼續勸說道︰「正所謂識時務者為俊杰，當日兄台降清乃是迫不得已，亦是情有可原！然如今人心思明，王師所到之處，莫不望風歸降，我軍不日便將克復江南，飲馬長江，兄台此時來附，尚為時不晚，不失為中興之功臣！若再有遲疑，大軍攻城在即，桂林城中有多少兵力，兄台想必比我清楚，怕是等不到各處援軍趕到，城池就要易主！機會轉瞬即逝，還望兄台三思！」
王允成低頭沉思了良久，終于拿定了主意。就在這時，忽有傳令兵匆匆趕來，說定南王召他前往王府，有要事相商。王允成知道孔有德定然也是為此事找他，連忙轉身走下城樓，上馬直奔王府。
果不其然，見到王允成，孔有德當即開門見山地向他詢問起與馬進忠談話的內容。王允成不敢隱瞞，一五一十地將馬進忠的話重新復述了一遍，孔有德听後瞬間陷入了沉默。
「王爺，李定國兵強馬壯，末將估計咱們怕是很難撐到援軍到來，如今擺在面前的就只有兩條路可走！請王爺速做決斷！」王允成不知孔有德心里到底有何想法，只能試探地詢問道。
「你且說說，是哪兩條路？」孔有德心亂如麻，隨口問了一句。
王允成硬著頭皮說道︰「一是繼續固守待援，直至城破殉國！二是回頭是岸，重新歸附大明！除此之外，再無第三條路可走了！」
孔有德听後忍不住一聲苦笑道︰「回頭？本王手上沾滿了鮮血，哪里還有回頭路可走？」
「王爺差矣，想想當初的李成棟，弘光、隆武兩個皇帝皆死于他手中，更是屠殺江南軍民百余萬，然而一旦反正歸明，不也照樣封侯拜將麼？王爺乃堂堂大清定南王，若肯反正，亦不失封王矣！」王允成看出孔有德起了投降的心思，連忙壓低聲音，小聲勸了一句。
孔有德卻是擺了擺手︰「李成棟是在永歷走投無路之際選擇反正歸明的，與今日局勢不可同日而語，如今本王手中一無兵馬，二無地盤，就這麼向李定國投降，不過徒添羞辱罷了！」
見孔有德遲疑不決，王允成知道桂林遲早易手，遂決定派人悄悄縋城而出，前往馬進忠營中與其聯絡，表示願為內應。
此時正值盛夏時節，廣西氣候酷熱難耐，明軍在桂林城下休整一日，直到傍晚時分，定國方才將馮雙禮和馬進忠召至帳中議事。
听聞馬進忠與授封二等阿思哈哈番爵位的清將王允成乃是故交，定國立刻對其言道︰「白日里暑熱難耐，本帥念及嚴關一戰將士們太過辛苦，故並未傳令攻城。如今夜色將至，敵軍神經緊繃一日，此時必然松懈！馬叔，既然你與王允成相熟，當盡快與其聯絡，以為內應，如此方能減少大軍傷亡，確保萬無一失！」
馬進忠笑著說道︰「元帥放心，今日王允成已派人前來接洽投降事宜，末將讓信使回去告知王允成，讓他見機行事，不要急于行動，以免暴露！」
正在說話間，天空中突然電閃雷鳴，緊接著一場大雨便在帳外嘩嘩傾瀉下來。等到驟雨初歇，已是夜晚時分，定國背手走出帳外，深吸了一口空氣中泥土的清香，隨即抬頭凝視夜空，對著身旁的馮雙禮和馬進忠說道︰「孔有德在兩廣屠戮我大明軍民，血債累累，現在終于能夠報仇雪恨了！傳令下去，城中清軍凡有不降者，皆殺無赦！」
隨著戰鼓聲隆隆響起，明軍迅速從四面八方向著桂林城發起了攻擊，一時間在漆黑的夜空中，星火噴射飛濺，銃炮轟鳴，殺聲震天。
激戰正酣，忽有王允成穿箭射書城外，明軍士卒很快將書信送至馬進忠手中，馬進忠展信一看，心中竊喜，立刻按照王允成信中所標明的攻擊路線，集中兵力猛攻武勝門。
明軍將士冒著雨點般的箭矢，在城牆下方架起登城梯，前僕後繼地奮力向城上攀爬。不斷有人中箭跌落，但還是有越來越多的明軍將士跳上城頭，與城牆上的清軍展開激戰，八旗參領芮城功、驍騎校周志元等相繼被明軍斬殺。
听聞武勝門搖搖欲墜，孔有德急忙親自趕來督陣，見定南王的旗號高高立于城牆上方，本已瀕臨崩潰的清軍士氣頓時復振，雙方幾經廝殺，明軍支撐不住，被迫退下城去。
隨著天邊漸漸發白，明軍仍未奪下城池。
天亮後，定國並沒有下令鳴金收兵，而是將昨夜參與攻城的各營相繼撤換下來，用先前沒有參戰的部隊頂上，重新發起進攻。
這場慘烈的攻堅戰從黑夜打到白天，又從白天打到天黑，再從天黑戰至了凌晨時分，雖然桂林城依舊掌握在清軍手中，但在明軍不間斷的車輪戰下，守城清軍整整兩夜未曾合眼，早已是疲憊不堪了。
城牆上協防的百姓見清軍無暇顧及，紛紛丟下兵器，逃下城去。
就在桂林城防即將土崩瓦解的時候，一名上山割草的明軍士卒意外發現，在桂林城北郊有一個溶洞能夠直接通往桂林城內的北山之上。
定國聞報大喜，立即命陳璽率五十名精心挑選出的精壯步卒，趁著夜色悄悄潛入城中，于子時前後攀上北山，並在山頂之上樹起了明軍的旗幟。
七月初四日拂曉時分，郭有名率一百名敢死隊悄然攀上城頭，與守城清軍展開了殊死搏殺。與此同時，北山上的明軍也紛紛搖旗吶喊，為城牆上方的敢死隊助威。
正在武勝門督戰的孔有德見居然有明軍扎營于城內北山之巔，不禁大驚失色，沒有防備城下一箭飛來，正中前額，頓時血流如注。
孔有德知道最後的時刻即將來臨，他徹底放棄了抵抗的決心，捂著額上的傷口頹然走下城樓，步履蹣跚地向著王府的方向走去。
這幾日孔有德一直都在武勝門督戰，王允成始終沒有找到合適的機會，如今見孔有德離開，王允成立即命令部下打開城門，迎馬進忠入城。
見明軍破城而入，防守于各處城門的清軍也都在瞬間失去了抵抗的意志，紛紛放棄城守，四散潰逃。