永历十年的金秋，是天时、地利、人和汇聚的时刻。西南已固，武昌已克，海疆已靖，新军已成。帝国北伐的利剑，已然淬火至最锋锐的状态。而执剑之人——永历皇帝朱一明，深知决战时机已至，毅然决定御驾亲征，直指大明的故都，江南的心脏，政治意义无与伦比的金陵（南京）！
此决定一经宣布，南宁行在群情激昂，却也伴随担忧。瞿式耜、顾清风等老成之臣恐陛下安危，然朱一明意志极为坚定：
“朕非宋高宗，岂能偏安一隅？太祖高皇帝开基立业于金陵，孝陵英灵在北望！今王师已锐，士气正旺，朕当亲执桴鼓，克复旧都，以告慰列祖列宗，以激励天下臣民！此战，非仅军事之争，乃正统之所系，人心之所向！”
永历十年八月，朱一明于南宁誓师，留瞿式耜辅太子监国，总摄后方政务。以顾清风为参军，赵擎天为前军大都督，陈永邦总督水师，空骑司随行，尽起广西、湖南精锐，汇合自武昌东下的李定国部，水陆并进，号称二十万，旌旗蔽空，舳舻千里，浩浩荡荡，顺江东下！御驾所至，沿途州县百姓箪食壶浆，望风归附，清军守将或降或逃，兵锋直逼金陵西面的门户采石矶。
此时镇守南京的，是清廷委任的江南总督郎廷佐及驻防八旗都统喀喀木。闻听明军势大，朱一明亲征，金陵城内人心惶惶。郎廷佐与喀喀木一面疯狂加固城防，在城外要点如雨花台、钟山等地增设营垒，一面六百里加急向北京求援。然而，北援需时，且武昌失守后，长江水道已为明军水师掌控，援军难以迅速南下。
九月下旬，明军主力抵达金陵城下，于城西仪凤门外扎下连绵大营，水师战舰陈列于江面，军容鼎盛。朱一明御营设于秦淮河畔的大胜关，登高遥望钟山孝陵方向，慨然道：“不破此城，朕不入此门！”
战役伊始，朱一明并未急于下令强攻。他采纳顾清风等人建议，采取“先扫外围，再困孤城，攻心为上，慑之以威”的策略。
水陆封锁：陈永邦率铁甲舰队牢牢控制江面，切断金陵一切水路补给与外援。陆军分兵攻克雨花台、钟山等制高点，架设重炮，俯瞰全城。
空中威慑：空骑司的热气球每日升空，不仅侦察城内布防、兵力调动，更不时撒下大量《大明时报》特刊及永历皇帝《告金陵军民谕》，宣示正统，承诺秋毫无犯，策动守军反正。巨大的气球阴影和不时传来的轰鸣声（试验性投掷震天雷），给清军心理造成极大压力。
攻心战术：利用被俘清吏、城中细作，将劝降信直接送至郎廷佐、喀喀木及各级将领手中，言明利害，许以高官厚禄。城中汉官绿营，本就人心浮动，见此天兵压境之势，更无战心。
郎廷佐、喀喀木虽凭借城墙坚固和八旗兵督战，负隅顽抗，但外无援军，内乏粮草，士气日益低落。明军并不急于蚁附攻城，而是用“定远”舰的重炮和陆师的“虎蹲”重炮，日夜轰击城墙薄弱处及城内重要目标，进行精准的物理和心理消耗。
十月朔日，总攻时机成熟。朱一明于大胜关御营召开军事会议，定下总攻方略：以李定国部攻仪凤门，赵擎天率新军主攻钟阜门、金川门，另遣偏师牵制朝阳门、太平门。水师预备在下关、三山门方向策应登城。
十月十五日，子时，总攻开始！明军阵中升起三颗红色信号弹，刹那间，地动山摇！集结于各攻击点的数百门火炮同时怒吼，集中轰击城门楼及预定登城地段，火光映红天际，爆炸声震耳欲聋！空骑司的气球在夜空中如同悬浮的灯塔，为炮火提供校正。
炮火准备后，身披重甲的“鹰扬营”锐士，在“神机营”燧发枪的密集火力掩护下，扛着云梯、推着攻城车，如潮水般涌向城墙！与此同时，工兵爆破队冒着箭矢擂石，潜至城门下，安放特制的炸药箱（没良心炮原理）。
“轰隆！！！” 一声惊天动地的巨响，金川门被炸开一个巨大缺口！
“城破了！杀啊！” 明军将士发出震天怒吼，从缺口处蜂拥而入！其他城门也相继被突破，巷战在城内激烈展开。八旗兵虽拼死抵抗，但大势已去。郎廷佐见大势已去，于总督府自尽。喀喀木率残部退守皇城（明故宫），企图依托宫墙顽抗。
朱一明闻报，下令停止炮击皇城，命人喊话劝降，言明保全满洲眷属性命。困守孤宫的喀喀木，在绝望中，最终选择了开城投降。
永历十年十月十八日，南京光复！
捷报传开，长江南北为之震动！朱一明于万军簇拥、百姓夹道欢呼声中，自修复的仪凤门进入南京城。他未先入宫室，而是径直前往明孝陵。
孝陵享殿前，朱一明率文武百官，具冕服，备太牢，举行隆重的祭告大典。宣读祭文时，声泪俱下：
“不肖子孙，谨率三军，克复金陵，祭告于太祖高皇帝、孝慈高皇后陵前！ 赖祖宗之灵，将士用命，十年生聚，终雪国耻！自今日始，当以此地为根本，驱除鞑虏，光复神州，再续大明国祚！”
祭陵毕，朱一明颁布《定鼎金陵诏》，宣布：
一、 还都南京，以南京为京师，恢复中央官府。
二、 大赦天下，免除南京及周边地区一年钱粮。
三、 褒奖有功将士，追恤死难忠烈。
四、 改元光复（以明年为光复元年），昭示中兴之志。
南京的光复与定都，如同在华夏大地上树起了一面最鲜明的旗帜。它不仅极大地鼓舞了所有抗清力量，更沉重打击了清廷的统治威信，标志着南明政权从偏安政权正式转变为与清廷争夺天下正统的中兴王朝。帝国的战车，在碾过长江天堑后，已于这虎踞龙蟠之地，牢牢扎下了根基。北伐中原，收复神州的宏图伟业，进入了全新的阶段。