十二月初，义勇军六旅离开赣南，开赴广东。同时三旅亦离开闽南进入广东东部地区。此时太平军余部在汪海洋、谭体元等人率领下已于同治四年十一月突袭攻占了粤东重镇嘉应州城，准备在此休整过年。李旭得知这一消息，即令六旅从北面进逼嘉应州，三旅从东面进攻，广东绿营围堵西面和南面，务求一战歼敌，不许放跑一个敌人！为了确保前线指挥调度，命令司令部抽调参谋人员组建前线指挥所，吕明为前敌总指挥，统一指挥作战。
十二月底，吕明率领前指抵达嘉应州城西北相公亭，开始指挥围攻太平军最后的据点嘉应州城。此时配合围剿汪海洋部的广东绿营方耀、邓安邦部驻扎南口，赖长、张铣等部驻丙村。汪海洋见清军四面攻至，渐成包围，遂困兽犹斗，主动进攻以图击破官军的合围。偕王谭体元认为义勇军战力强悍且锐气正旺，不可力敌，建议汪海洋先打战力士气都较差的广东绿营各部。汪海洋等人认为谭体元的意见不错，遂留小部分兵力监视北面、东面的义勇军动静率太平，自率主力二万余人突然攻击广东绿营各部。
1866年初，太平军进攻南口清军方耀营盘，击败方部。随后太平军又与东南面驻扎西阳白宫的清军何云章部接战，毙清将容朝章，何部退回丙村。一月底，康王汪海洋、奉王黄十四率太平军精锐出佛子高、黄竹洋猛攻清军。又分兵潜至深坑、葵岭等处，并从黄坑侧翼出击。驻防于此的六旅严密防御，枪炮齐发。吕明见太平军攻势猛烈，令六旅稍退诱敌深入，同时急令三旅驰援夹击敌军。
康王汪海洋见义勇军援兵突至，遂与义勇军大战于塔子坳、指湖顶、佛子高、双板桥一带，双方交战数万之众。吕明令三旅、六旅反守为攻，从两个方向夹击太平军。但见漫山遍野，旌旗招展，杀声四起，血尸横卧，迹满蹊径，涧水亦赤，战斗十分激烈悲壮---此乃太平军余部入粤后最大一次决战。
激战中，汪海洋十分骁勇，飞骑冲锋，阵前督战。太平军降将丁大洋见康王冲至阵前，手指急呼此贼首汪海洋也！余老三闻听，急令阵前猎兵集中火力射杀。汪海洋头部中弹倒地，其部下急用大旗裹住抬走撤回。
太平军阵前失去统帅，即纷纷撤退回嘉应州城。吕明见状急令各部追杀，太平军顿时阵型大乱，死伤无数，损失惨重。当夜，汪海洋因伤势过重，死于州城内，余部公推偕王谭体元为首领，坚守州城。
吕明见太平军退守嘉应州城，遂令各部四面围城。此时，义勇军炮旅马彪率领重炮营赶到，架起攻城炮开始炮轰城池。嘉应州虽然城高墙厚却也架不住重炮狂轰，谭体元眼见破城在即，遂决定突围远走。
二月初的一天晚上，偕王谭体元先派敢死队千余出城，猛扑城北义勇军大营，佯装向北突围，欲进军江西。目的在于吸引清军，以声东击西，作向南突围准备。
太平军敢死队出城后即冲向义勇军大营，刚到大营附近即被早有准备的义勇军迎头痛击，一排排密集如雨的枪弹下，千余敢死队将士死伤惨重，在黑暗中惨叫不断，很快偷袭变成了溃散。
在城中的谭体元听见城北枪声大作，即与部将胡永祥等率太平军主力从西南门出城，通过临时架设的浮桥渡过梅江，由小密走黄沙嶂。谭体元亲率精锐断后，渐次撤退出城。
奉王黄十四此时已经密降义勇军谢文财，太平军撤出嘉应州城后，即率部投降并报告谭体元已经于夜里率部逃跑了。吕明得知谭体元率军突围，急令谢文财即于黎明前率军入东门，余老三旅各团分别尾随太平军向黄沙嶂方向追击。
黄沙嶂位于嘉应州城之南，群峰峭削，地势险峻，只有一径萦纡，羊肠小道弯曲延长，为嘉应州出新田、大田之道。右可至丰顺，左道至潮州。谭体元率太平军余众数万人，冒死突围走险，急不得前，只好缓缓挤踊艰难而进。此时，太平军战斗力殆尽，加上路道不熟难行，如陷身绝路，进退不得。
次日余老三部七团追至新田，第三日黎明与太平军相遇于大田。太平军夺路而逃，经过大田二十里的途中，降者有万余人，胡永祥战死。
大部分逃出的太平军与三旅八团相遇于黄沙嶂左路丰顺北溪白沙坝。此处四周皆山，仅有狭窄山路形成一山凹。当时前方出路已被丰顺地主武装团勇八千人堵截，据山凹之险堵死出路。时遇天寒地冻，太平军被困此山谷之中缺吃少穿，饥寒交迫，且进退不得，战守不能。义勇军登上山顶大呼，向太平军诱降。当此绝境之时，太平军无奈遂由眉天义、曹玉科等首领率众约三万人投降。东平王何明亮及黄矮子等坚持抵抗，于次日猛攻数次，终因力量不足，无法突围，最后被迫投降，收降约有万余人。东平王等数十员太平军将领因负隅顽抗全部斩杀，周王汪麻子亦阵亡。
三旅九团追至丰顺白水寨、大田，追杀太平军一千余人，俘天王驸马金王钟英，怀王周仕福，幼沛王谭标及将领多人，收降太平军万余人。
吕明进占嘉应州城后，一面张榜安民，一面督师追击。其后在降众中盘查抓获汪海洋养子汪长林，宗王汪起贤，列王李海青，赞王赖阿养及将领多人。偕王谭体元在黄沙嶂与追军作殊死决战，力歇坠崖，死而复苏。因重伤倒于路旁，恰遇三旅八团追至，抓获经审问后，押解至嘉应州。<