一、参加西征
谭绍光作为太平天国的重要将领，在其早期生涯中便展现出卓越的军事才能。尽管他入伍时年纪尚轻，但在跟随李秀成的多次战役中逐渐崭露头角。戊午八年（1858年）二月，李秀成以副掌率、合天义的身份出京调度援京事宜，谭绍光随行，这是他首次在史料中有明确记载。
庚申十年（1860年）正月，忠王李秀成策划了一场从皖南出发，袭击杭州的战略行动，目的是为了围魏救赵，缓解天京（南京）的压力。谭绍光在此期间担任李秀成的偏裨，即副将或助手的角色。二月初九日，太平军攻克了杭州外城，谭绍光在此次战役中表现出色，立下了赫赫战功，从而开始为人所知。
同年9月，谭绍光继续追随李秀成参与西征。壬戌十一年（1861年）三月廿二日，谭绍光与来王陆顺德、会王蔡元隆、纳王郜永宽等将领一同进攻江西临江府，但未能攻克。尽管如此，谭绍光在此次行动中已经担任了宿卫天军主将的重要职务，并被赐予了“健天义”的爵位，拥有了自己的部队。
三月三十日，在临江府附近的阴岗岭、太阳墟，太平军取得了一场重大胜利，谭绍光等人击败了清军，并斩杀了清军统领郭式源，同时在战场上俘获了副将李金旸。李金旸原本是广西人，曾是天地会的降将，以勇猛着称，号称“冲天炮”。谭绍光能够一举将其俘虏，进一步提升了他在军中的声誉。
随后，在四月初四日，谭绍光随忠王攻克了江西瑞州府，并继续向西推进，进入了湖北境内。这次西征，李秀成原本并不打算深入湖北，而是希望在江西集结力量。但由于英王陈玉成报告安庆局势危急，请求南北两路军队合攻武汉，以此来牵制清军，使其回师救援。忠王认为此举难以成功，但迫于朝令，最终还是率军西进。不过，由于时间延误，当太平军到达武昌县时，英王陈玉成的部队已经撤退，因此只得全军东返。
二、南下江浙
谭绍光在太平天国后期的军事活动中扮演了重要角色，特别是在南下江浙地区的战役中，展现了出色的指挥才能。1861年8月，忠王李秀成指挥谭绍光、陆顺德、郜永宽、蔡元隆等人，联合翼殿还朝的童容海、吉庆元等将领，从广信进入浙江，与陈炳文、邓光明等部会合。九月初十日，太平军攻克了余杭县，并随即分兵由陆顺德等人攻打萧山、绍兴，主力则围困杭州。十一月十九日、廿一日，太平军先后攻克了杭州的外城和满城。之后，邓光明、童容海、刘裕鸠等人被留下守卫杭州，而李秀成则率领包括谭绍光在内的大军，分五路进军松江和上海。
此时，忠王麾下的忠诚二天将、护王陈坤书负责留守苏福省。陈坤书治军较宽松，导致其部下虽勇猛但缺乏纪律，时常扰民。地方豪绅徐少蘧因形势所迫，投降太平天国，被封为抚天豫。他暗中与苏福省的文官李文炳、钱桂仁等人密谋叛投清朝。陈坤书察觉此事后准备查处，这些人害怕被治罪，于是联名上书忠王，诬告陈坤书扰民。忠王派人调查，发现情况属实，陈坤书难以辩解，只好逃往常州。天王洪秀全当时正忌惮忠王势力过大，得知此事后十分高兴，封陈坤书为护王，并将常州作为其管辖地。忠王担心自己的亲信发生变故，于是在十二月初二日迅速返回苏州处理后续事宜，将上海的军务交由谭绍光负责。此时，谭绍光已被晋升为朝将。
当时驻守上海的清军力量薄弱，洋人华尔招募的洋枪队成为清军的辅助力量。谭绍光与华尔的洋枪队多次交锋，取得了数次胜利，相继攻克了奉贤和南汇两城。1861年十二月初十日，谭绍光、郜永宽和李容发率领三万大军进攻吴淞，攻克了高桥，并于次日拿下周浦镇，逼近宝山和上海。谭绍光致函英法军队统帅，劝说他们不要协助清军。然而，英法两国出于在上海的利益考虑，表面上宣称中立，实际上支持清军。太平军未能攻下这两座城市，最终解围而去。
1862年正月，谭绍光再次进攻浦东，与英法军队及洋枪队、清军展开激战。在高桥一役中，太平军与英法联军激战三天，因火力不足而失利，伤亡惨重。洋兵随后追击太平军至南桥、萧塘、闵行等地。二月初二日，谭绍光、郜永宽和李容发在泗泾与华尔、白聚文的洋枪队交战，再次因英军战舰的介入而败北，损失了大量粮草物资。忠王闻讯后派遣李明成、刘肇均、陈炳文、黄金爱等将领前来支援。二十三日，双方在罗家港、龙珠庵、七宝、王家寺等地进行了激烈战斗，英军提督何伯受伤，双方各有胜负。
二十七日，李鸿章率领的淮军抵达上海，局势发生变化。清政府官员与洋人协商，计划借助英法的力量清除上海周边三十里内的太平军势力。三月初六日，谭绍光在七宝被洋师和洋枪队击败，被迫放弃七宝和周浦等地的阵地。不久，嘉定和青浦相继沦陷。忠王随即命令谭绍光进攻湖州府。
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