。二月，东捻军又在 水全歼湘军彭毓橘部，并于四月间突破了李鸿章设置的包围圈。
第二阶段自六年（1867年）五月至十二月，实施胶莱河、运河防线，主战场移至鲁东。东捻军在跳出包围圈后，复于五月突破运河防线，直趋山东半岛。在刘铭传、潘鼎新的建议下，李鸿章确定采取“倒守运河”之策，又在胶莱河两岸增设了内层防线，调淮军、东军、豫军分段防守。由于山东巡抚丁宝桢不愿将辖地变做战场，消极怠工，疏于防范，结果东捻军在七月间突破胶莱河防线。经过一场激烈的争执后，李与丁重修旧好，协力将东捻军堵御在黄海、运河、六塘河及大海之间的狭窄地带，使捻军“以走制敌”的优势无法发挥。十月，任柱在苏北赣榆战死，随之东捻军在寿光一战损失3万余精锐。十二月，赖文光率残部突破六塘河，南走至扬州被捕杀。东捻军覆灭，李鸿章因功赏加骑都尉世职。
第三阶段是七年（1868年）上半年，在直东战场与西捻军交战。当东捻军困厄之时，西捻军紧急驰援，以进军直隶威胁京畿而迫清军回救。元月，西捻军抵达保定，清廷大震，急调李鸿章、左宗棠及直、鲁、豫、皖各督抚率军北上勤王。时李鸿章正驻军济宁度岁，分派诸将北援，竟无一人应命，且纷纷求退，聚讼不休，淮军几至瓦解。李鸿章以救援不力，受到拔去双眼花翎、褫去黄马褂、革去骑都尉的处分。对此，李鸿章认为是“左公放贼出山，殃及鄙人”。但当危难之际，李鸿章仍耐心说服潘鼎新等将领遵旨北上。同时，清廷也命恭亲王奕訢节制各路大军，并协调左、李关系。在清军的协力堵截下，张宗禹率领西捻军于二三月间，一直在直鲁边境徘徊。四月二十九日，李鸿章与左宗棠会于德州桑园，议定“就地圈围”之策，引运河水入减河，引黄河水入运河，命淮军、东军、皖军分段驻守，又调湘淮军精锐作为追剿的“游击之师”。六月初，西捻军与跟踪追击的湘淮军数次接战，迭遭惨败。六月中旬，张宗禹率部在德州一带数度抢渡运河未成，适逢黄、运、徒骇各河河水陡涨，处境更难。六月二十八日，在转移途中，与淮军主力刘铭传、郭松林、潘鼎新部遭遇，一场激战，西捻军伤亡殆尽，张宗禹等二十余人突围至徒骇河边，不知所终。
西捻军覆灭后，清廷开复李鸿章迭次降革处分，并赏加太子太保衔，授湖广总督协办大学士。
在湖广总督任上，李鸿章一度奉命入川查办四川总督吴棠被参案。他和吴棠是在皖办团练时期的“金石至交”，又深知慈禧对吴“圣眷颇隆”，因此曲意回护，以查无实据结案。会武昌后，于九年（1870年）初，奉旨督办贵州军务，镇压苗民起义。尚未成行，复以甘肃回民起义军入陕，清廷因左宗棠远在平凉不及兼顾，又改命援陕。但李鸿章实在不愿与左宗棠共事，故一再拖延，直至六月下旬才抵西安。七天后，因天津发生教案，列强军舰麇集大沽口，奉密谕“酌带各军克日起程赴近畿一带相机驻扎”。匆匆赶赴直隶。
后因成功了解天津教案，被任命为直隶总督，旋兼任北洋通商事务大臣。十一年（1872年），加授武英殿大学士。自此，李鸿章在直隶总督兼北洋大臣任上秉政达25年，参与了清政府有关内政、外交、经济、军事等一系列重大举措，成为清廷倚作畿疆门户、恃若长城的股肱重臣。随着李鸿章地位、权利的上升，他一手创建出的淮军，陆续被清廷派防直隶、山东、江苏、广西、广东、台湾各地，成为充当国防军角色的常备军；而以他为领袖，由淮军将领、幕僚以及一批志同道合的官僚组成的淮系集团，成为当时实力最强的一个洋务派集团，并在其带领下，开始了中国早期的洋务——自强——近代化运动。
在个人的奋斗史上，李鸿章无疑当属成功人士。就做官而言是做得最成功的人物，就做事而言也是做了空前大事业的人物。
官场如同战场，其中的尔虞我诈、权谋诈术比战场有过之而无不及。封建清王朝末年官场黑暗一片，腐朽溃烂，派系林立，争权夺利、相互倾轧。为立稳脚跟，一些利益相投的官员因各种关系相互交织、相互照应，壮大力量，结成千丝万缕的关系网，共荣共损。李鸿章能在晚清官场活跃40年之久，虽屡遭危机，几经沉浮，却始终位极人臣，权倾当时，除其自身有很高的政治素质，惯用权变之术，阴柔刚猛，深谙为官之道外，与其背后的庞大关系网不无关系。李氏大宅门的众多宗法、姻亲关系是李鸿章在官场驰骋最稳定、最牢固的基础。初入仕途，投门拜帖曾国藩这棵大树，再加上潘世恩、翁心存两位官宦名臣为科举正途之师，师门渊源使李鸿章做人受益匪浅，更重要的是为仕途畅通奠定了深厚的背景。与同门师兄沈葆桢、同年进士郭嵩焘等人的相互帮衬、关照与提携则是仕途关系网的平面铺展。传统的同乡、乡土观念在李鸿章的政治生涯中也起很重要的作用，他积极联络皖籍京官，回乡办团练，后乘时趁势招兵选将，组建淮军。并不断网罗骨干，加以举荐、提拔，使其各具要职。如树军统帅张树声，反对洋务的刘秉璋，末路英雄潘鼎新，功业足与台湾共不朽的刘铭传，有勇有谋的周盛传等。这些人各具特色，各有所长，为李鸿章的左膀右臂，形成势力庞大的淮系集团，成为李鸿章仕途愈挫愈进的强有力后盾。层层关系网之间又相互交织，而其中每一个扭结都关系着整个网络的生存荣辱。因此关系网内部虽矛盾重重，但在涉及共同利益时却能联手对外，以求共存共荣。可以说，李鸿章的政治生涯是一段中国近代史的缩影。
李鸿章一生最大的特点是所谓“守困”，即忍辱负重、舍小保大、变弱为强如韧劲一他为了守住自己而建立功名，为了守住江山而不辞辛苦。一个“让”字，道破权势亘古之决；一个“乘”字，点透谋权攻心之术。不可知者不可知，可知者不可知，此奥妙全在明白与糊涂之间。从本质上讲，李鸿章是晚清一个关键性的枢纽式人物，他与曾国藩、左宗棠、张之洞等重臣的关系都相当密切，而且才识之大。令曾国藩、胡林翼都大为欣赏。正是因为有了这样—个人物，我们看到守身、守国的重要性。
曾国藩与李鸿章不仅是师生关系，也同是晚清重臣。两人都是强国富民国策的洋务运动的发起人和领导人。没有曾国藩就没有李鸿章，没有曾国藩、李鸿章就没有晚清。
梁启超《李鸿章传》：
李鸿章与曾国藩。李鸿章之于曾国藩，犹管仲之鲍叔，韩信之萧何也。不宁惟是，其一生之学行见识事业，无一不由国藩提携之而玉成之。故鸿章实曾文正肘下之一人物也。曾非李所及，世人既有定评。虽然，曾文正，儒者也，使以当外交之冲，其术智机警，或视李不如，未可知也。又文正深守知止知足之戒，常以急流勇退为心，而李则血气甚强，无论若何大难，皆挺然以一身当之，未曾有畏难退避之色，是亦其特长也。
李鸿章之治事也，案无留牍，门无留宾，盖其规模一仿曾文正云。其起居饮食，皆立一定时刻，甚有西人之风。其重纪律，严自治，中国人罕有能及之者。不论冬夏，五点钟即起，有家藏一宋拓兰亭，每晨必临摹一百字，其临本从不示人。此盖养心自律之一法。曾文正每日在军中，必围棋一局，亦是此意。每日午饭后，必昼寝一点钟，从不失时。其在总理衙门时，每昼寝将起，欠伸一声，即伸一足穿靴，伸一手穿袍，服役人一刻不许迟误云。
李鸿章接人常带傲慢轻侮之色，俯视一切，揶揄弄之，惟事曾文正，如严父，执礼之恭，有不知其然而然者。
在镇压农民起义的过程中，李鸿章不仅建立了一支用西式装备武装起来的军队，还创办了一批近代军事工业。同治二年（1863年），李鸿章雇用英国人马格里会同直隶州知州刘佐禹，首先在松江创办了一个洋炮局，此后，又命韩殿甲、丁日昌在上海创办了两个洋炮局，合称“上海炸弹三局”。三年（1864年），松江局迁到苏州，改为苏州机器局。
四年（1865年），李鸿章在署理两江总督任上，鉴于原设三局设备不全，在曾国藩支持下，收购了上海虹口美商旗记铁厂，与韩殿甲、丁日昌的两局合并，扩建为江南制造局（今上海江南造船厂）。与此同时，苏州机器局亦随李鸿章迁往南京，扩建为金陵机器局（今南京晨光机器厂）。九年（1870年），调任直隶总督，接管原由崇厚创办的天津机器局，并扩大生产规模。于是，中国近代早期的四大军工企业中，李鸿章一人就创办了三个（另一个是左宗棠、沈葆桢创办的福州船政局），已如他自己所言“练兵以制器为先”。尔后，在引进西方设备进行近代化生产的实际操作中，他又进一步得出：“中国欲自强，则莫如学习外国利器。欲学习外国利器，则莫如觅制器之器，师其法而不必尽用其人。欲觅制器之器与制器之人，则或专设一科取士，士终身悬以为富贵功名之鹄，则业可成，艺可精，而才亦可集”，反映出其认识的深化。
70年代出任直隶总督后，责任愈巨，视野愈阔，综观世界各国的发展，李鸿章痛感中国之积弱不振，原因在于“患贫”，得出“富强相因”，“必先富而后能强”的认识，将洋务运动的重点转向“求富”。
十一年（1872年）底，他首创中国近代最大的民用企业——轮船招商局。现任朱其昂为总办，后以唐廷枢为总办，徐润、朱其昂、盛宣怀为会办。由此奠定了“官督商办”政策的基调。其后，在整个七八十年代，李鸿章先后创办了河北磁州煤铁矿（1875年）、江西兴国煤矿（1876年）、湖北广济煤矿（1876年）、开平矿务局（1877年）、上海机器织布局（1878年）、山东峄县煤矿（1880年）、天津电报总局（1