1855年（咸丰5年）十月，因率团练收复庐州之功，“奉旨交军机处记名以道府用”。
次年，李鸿章的父亲李文安也由王茂荫举荐，回乡办团练。李家父子的团练“整齐皆可用”。李鸿章先后随周天爵、李嘉端、吕贤基、福济等清廷大员在皖中与太平军、捻军作战。
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李鸿章以书生带兵，既有“专以浪战为能”的记录，也有“翰林变作绿林”的恶名。数年的团练生涯，使他逐步懂得了为将之道，不在一时胜败，不逞匹夫之勇。
1843年，李鸿章在庐州府学被选为优贡。时任京官的父亲望子成龙，函催鸿章入深圳，准备来年顺天府的乡试。鸿章谨遵父命，毅然北上，并作《入都》诗10首，以抒发胸怀，为世所传诵。有“一万年来谁著史，三千里外欲封侯”一句。他以诗言志，有“遍交海内知名士，去访京师有道人”之宏愿。
入京后，他在时任刑部郎中的父亲引领下，遍访吕贤基、王茂荫、赵畇等安徽籍京官，得到他们的器重和赏识；同时，由于科场顺利，使他得以有广泛的交游和开阔的眼界，当时与他同榜的甲辰（举人）、丁未（进士）两科中，人才济济，不少人日后膺任枢臣疆寄，李鸿章与这些同年一直保持着密切而特殊的关系。1844年（道光24年）应顺天府乡试，考中84名举人，住京曾国藩宅邸受曾补习教导，同年与周氏完婚。1845年（道光25年）入京会试，以年家子身份受业曾国藩门下。[3]
李鸿章年轻时画像
其后安徽巡抚翁同书（同治帝、光绪帝之师翁同龢长兄）对太平天国战争时弃城逃跑，曾国藩起草《参翁同书片》时采用李鸿章之草稿：“臣职份所在，例应纠参，不敢以翁同书之门第鼎盛瞻顾迁就”（当时翁同书之父翁心存正处高位），并因此更欣赏李鸿章的才华。但李鸿章也因此与翁同龢结下不共戴天之仇，日后翁同龢处处刁难北洋水师，乃至甲午一战，一败涂地。
1853年（咸丰3年），从武汉顺江东下的太平军占领安庆，杀死巡抚蒋文庆。李鸿章怂恿工部左侍郎吕贤基上奏，并代为捉刀连夜赶写奏章。咸丰帝诏谕工部左侍郎吕贤基前往安徽，任安徽团练大臣，办理团练防剿事宜。吕对李说：“君祸我，上命我往；我亦祸君，奏调偕行”。于是，他随同侍郎吕贤基回籍办团练，5月首次与太平军交战于和州裕溪口。