咸丰十年（1860）三月，围城始解。
咸丰帝嘉奖其功，任
皖南镇
总兵。五月，太平天国侍王
李世贤围困宁国，分兵进攻
金坛、南陵，提督
周天受守宁国，总兵萧知音、参将
周天孚等守金坛，陈大富仍守南陵。太平军数十万，太平军多于清军，各自血战，死守待援。七月，金坛失陷，太平军屠城，周天受知宁国不能守住，则尽出城中军民数万人，令他们各自逃生，自己发誓以身
殉国。宁国军民扶老携幼来到南陵，陈大富开门纳之。八月，宁国失陷，太平军围困南陵益急，城中粮食已尽，陈大富以忠义激励军民，皆誓死不离开。陈大富夜遣壮士由城上缘索而下，乞援于水师，前后数批为太平军巡逻所擒获，最后终于将消息送到。
提督
杨岳斌率水师救援，九月，扬帆进泊鲁港，声言进攻芜湖，密令各营扼守要隘。十月，水师登陆，出其不意，歼太平军万余人，围困得解。城中士兵不食月余，仅存皮骨，城里的人
饿殍满地。陈大富修缮城垣，继续固守，杨岳斌力言形势不便，于是陈大富率军屯兵上游，跟随的市民有十余万人。
咸丰十一年（1861）正月，和水师收复
建德。二月，李世贤率数万人进攻
景德镇，陈大富率兵四千自建德救援。太平军忌恨陈大富，于是设计埋伏在牛角岭、柳家湾、回龙岭等处，率队由镇南双凤桥窜李村，引诱官军，假装败退。陈大富率众前进，跃马争先，参将田应科等跟在其后，太平军突然从镇东包抄，伏军尽起，陈大富挺矛力御，炮弹打穿了左乳，献血淋漓，仍带伤鏖战。太平军从
间道偷袭军营，田应科及
游击萧传科、胡占鼇，都司胡凤雝、熊定邦、吴定魁，
千总罗廷材皆战死。陈大富见营中火起，下马向北叩首，说：“臣力竭矣！”于是投李村河而死。赠提督，谥威肃，建专祠于南陵，田应科等人附祀。