龙游保卫战是太平军与清军最重要的一场殊死战斗。

1861年5月，太平军侍王李世贤等由江西玉山经白沙关进军浙江，占领常山、江山后，很快攻克龙游，直取金华。9月下旬，忠王李秀成也从江西挥师入浙，参与进取浙江的战斗。太平军分头出击，很快控制了整个浙江的局势，衢州清军惶惶不可终日。

1862年1月15日，新任浙江巡抚左宗棠指挥湘军从皖南进入开化县境，开始在浙西进行军事反扑。3月上旬，李世贤指挥太平军分两路迎击，北路由遂安西攻开化，南路自金华、龙游，西进衢州全旺、大洲一带。又分兵从衢州西部进据常山招贤，切断衢州和江山、常山之间的交通。4月上旬，李世贤并以主力从江山大陈、双塔底插入江山南境，直扑防守峡口的闽军总兵曾元福部。左宗棠以“此处有关大局”，急从常山派湘军将领、衢州知府刘典率军南下，与江山李元度合力“会剿”，在石门、花园岗被太平军击退。4月16日，左宗棠亲率所部三路猛攻石门、花园岗。太平军据垒坚守，凭墙发炮。清军“攀垒者坠壕，入垒者斫死，毙千人，不敢再进”。4月19日，太平军又在石门前面五家岭小丘筑垒7座，迎战清军。因军粮不济，于4月23日夜间撤离石门、花园岗，经长台敖村东返衢州、龙游。龙游地处金、衢之间，有举足轻重的战略地位，清军要沿衢江东下，非先夺取龙游不可。左宗棠把龙游的太平军看作“如骨在喉，非探取之不快”。他首次进攻龙游时，命总兵刘培元军驻扎在龙游城西十里的龟塘山，派其副将率四营人马助战；又调江西道员屈蟠、王德榜两军屯扼全旺，作刘培元后援；自己亲率清兵进驻距城十里的潭石望(团石湾)，策应两路。气势汹汹，妄图一举拿下龙游城。

清军几番向龙游发起进攻，都被太平军击退。为了救援龙游，侍王李世贤也集结各路太平军数万人，在龙游西门和北门列营数十里，与清军对垒。太平军英勇善战，频频出击，左宗棠军也尽全力，两军相持不下。左宗棠不得不承认太平军“死守城垒”、“坚不可拔”，而清军“逼攻愈猛、伤亡愈多”。

后来天京军事吃紧，天王洪秀全飞诏李世贤回援。10月中旬，李世贤率精锐部队7万多人驰回天京，浙西太平军力量大大削弱。这时，又有罗埠守将李世祥叛变投敌，致使罗埠、湖镇同日陷落。太平军失去了龙游、汤溪之间的战略据点，不得不停止进攻，回师守城。11月，左宗棠亲自督战，在龙游城西和城南两门外开掘长壕，引水灌城；又在东门宝塔岭建筑营垒，居高临下，不断向太平军进攻。太平军顽强战斗，龙游城屹立不动。直至1863年1月，汤溪主将李尚扬被叛徒出卖，中计被俘，汤溪陷落，龙游孤城难守，3月1日守将陈廷香、李国群撤离龙游，坚持了8个月的龙游保卫战，才告结束。

太平军转战浙西，挥戈常山、开化，四战江山，数围衢州，久战龙游，前后四五年，使清兵顾此失彼，处处挨打，浙西各县的地主团练，闻风丧胆。