我们再说回李定国。
李定国取得桂林大捷后，以明巡抚徐天佑守桂林，又率军北上直捣湖南，连取全州、永州。
公元1652年九月，李定国进攻衡州，守将沈永忠再次弃城逃跑，长沙巡抚金廷献沿长沙逃至郫州，监司以下官员都逃遁一空，清军还没有到来，整个湖南的清军却都跑光了。
李定国在衡州安设官员，休整部队，准备继续北进。
同时，李定国又命令马宝率广西明军东取阳山、连州，占领广东西北部，派马进忠、冯双礼北取长沙，攻占常德、岳州，命高文贵东进江西，连下永新、安福、永宁、龙泉，围攻赣西重镇吉安。
李定国自七月出兵以来收复两个州，十六个郡，大致有三千里的土地重新回到南明政权手里，取得了史称“湘桂大捷”的胜利。
李定国的部队不仅战斗力强，而且纪律严明。明遗老李寄描述说：“定国兵律极严，驻师半载，居民不知有兵，入市输买。定国所将半为罗倮傜佬，虽其士官极难钤束，何定国御之有法也。”
清军在湖广接连失利，使清政府大为震惊，急忙命洪承畴经略湖广、云贵、两广，趋长沙。
十一月，清廷又派敬谨亲王尼堪任定远大将军，率领三贝勒、八固山共十五万精兵朝长沙扑来。
面对如此强敌，李定国进行了周密的布署：大西军暂退出长沙，引诱清兵渡湘江，将冯双礼、马进忠部埋伏白杲市，待清兵过衡山，李定国从蒸水正面攻击，冯、马二将背后出击，两军相夹，合歼尼堪。
但这一计划却被冯双礼透露给孙可望，孙可望不想让李定国立功，暗自想着怎么陷害他，便密令冯双礼退出伏击，马进忠见状也撤离了战场。
十一月十九日，尼堪进抵衡州，李定国在蒸水率军出击，接着转战到城北香草庵、草街，不分胜负，为此李定国准备采用伏击战术。
二十四日，双方再战，李定国佯装败退，尼堪紧追不舍，追至演武亭，一声炮响，大西军伏兵四起，团团围住尼堪，李定国手举大刀，将尼堪一劈两半。
清军失去主帅，大败而逃。
李定国缴获了尼堪的铠甲、绣旗，正准备乘胜追击，才发现冯双礼、马进忠未到，派人侦察说已走湘乡。
李定国才知自己是孤军作战，无法扩大战果，不由失望万分！
此时的孙可望，要是协助李定国的话，战果将继续扩大，很有可能成了气候！
可惜，孙可望毫无远见！
诚为可惜也！
李定国收兵向武岗转移。
衡州战役后，李定国叫人绘制孔有德、尼堪画像，刊布粤楚，“露布告捷”。
李定国桂林、衡州两次大捷，使得满清政权朝野震动，一听到李定国的名字就颤栗不已，甚至还有放弃西南各省与李定国平分天下讲和的打算。
李定国出征不足一年，纵横数省，收复湘、桂，击败清军数十万，掀起了继1647年第一次抗清高潮后的第二次抗清高潮。
黄宗羲赞道：“逮夫李定国桂林、衡阳之战，两蹶名王，天下震动。此万历戊午以来全盛天下所不能有。”
清廷在震惊之下，只得派出吴三桂的辽东铁骑。