道光三十年（1850年）九月，僧格林沁受命往密云縣剿匪，授左翼監督（八旗一般分左右兩翼，左翼監督就是掌管左翼的長官）。這是他第一次參加實戰。僧格林沁表現出色，很快便平定了匪患。十二月，道光皇帝嘉獎僧格林沁清除匪患之功，賞四團正龍補服（親王的官服）並准予穿用。道光皇帝駕崩時，僧格林沁理所當然地成為顧命大臣之一。
新繼位的咸豐皇帝，對于僧格林沁也是寵信有加，咸豐元年（1851年），任命他為禦前
大臣，署鑾儀衛事（皇帝的貼身侍衛）。咸豐二年（1852年），主持道光皇帝帝梓宮遷葬，因為恭謹從事，賞加三級。咸豐三年（1853年）五月，受命督辦京城巡防，任參贊大臣。而此時，太平天國已定都天京，並派林鳳翔、李開芳兩員驍將率領兩萬精銳北伐，並一度逼近直隸境內！此時的京城中種種傳聞不脛而走，京城里的權貴們恐慌至極，有的已做好了出逃的准備，把一些金銀珠寶包裹起來，備好車馬隨時准備撤出京城。一些皇親國戚和大臣們紛紛向咸豐皇帝哭訴，一定要派得力人員堵住長毛，否則京城一破江山休矣，家中老少休矣。咸豐皇帝急急忙忙召大臣商議。他開口便罵那些軍機大臣無用，全是飯桶。幾經派兵，節節敗退，竟讓他們打到門口來了；然後下令，摘去敗軍之將訥爾經額的花翎頂戴，撤其文淵閣士之職。訥爾經額摸摸脖子，腦袋尚在就有些輕松，說聲謝恩就退後。失敗下來的將領懲辦了，那再派誰堵擊北犯之敵呢？
帝師杜受田說：“皇上，科爾沁郡王僧格林沁，在先帝時，剿除密云匪患，深為得力，受到先皇嘉許。他智勇足備，我意只有派他率兵堵截長毛，加強京城防務，才能有致勝的把握。”咸豐皇帝幾次阻止僧格林沁的請戰，都是為了京師的安全。但如今不同了，長毛已打到門口了，此時不用何時用。他瞅了瞅僧格林沁。僧格林沁向前跪下說：“皇上，臣願意率兵出戰。”“甚好，甚好。此次出戰定要堵住長毛，保我大清江山。愛卿身系社稷之危亡，朕特命你為欽差大臣，贈我祖傳之納庫尼素光刀，對前線畏葸不前之將領和調遣不從之官員，可以先斬後奏。”咸豐從禦座的一側拿出納庫尼素光刀，由太監遞給了僧格林沁。僧格林沁心里明白，這納庫尼素光刀是清太祖努爾哈赤所佩寶刀。努爾哈赤為鼓勵皇太極進關作戰奮勇殺敵，把納庫尼素光刀贈給了他。後來成為各皇帝的承大統的象征物。今天，咸豐把意味著皇權象征的寶刀賞給僧格林沁，顯然把堵截太平軍保護大清江山的希望完全寄托在他的身上。
僧格林沁臨危受命，受此殊榮，十分激動地說：“皇上如此加恩于奴才，奴才一定為保大清江山肝腦塗地，不打敗太平軍絕不活著回來。”僧格林沁受命第二日便調兵遣將，命八旗前鋒營統領舒通額率部二千做先鋒，迅速赴紫荊關設防。護軍營參領全順率部二千為左翼，健銳營參領曲云彪率部二千為右翼，隨先鋒部隊成犄角進兵。僧王親率哲里木、卓索圖、昭烏達三盟騎兵五千做中軍。八旗步軍營和察哈爾騎兵在都統達洪阿的率領下押後陣，大軍糧草供給由所到縣府籌備。兩萬大軍刀戟林立、旌旗蔽日、人喚馬嘶、浩浩蕩蕩地依次進兵。九月，僧格林沁設防紫荊關。
咸豐三年十月底，太平軍北伐軍突然東克靜海、獨流，前鋒抵達天津西南數十里的楊柳青，清政府大為震動。僧格林沁臨危授命，率領自己的蒙古馬隊會同欽差大臣勝保設防于天津外圍，在天津南王慶坨與北伐軍開戰，面對著百戰百勝的太平軍，僧格林沁親自帶隊沖鋒，使得士氣大振。經過三個月交戰，北伐軍損失慘重，退到連鎮一帶。咸豐帝賜僧格林沁“湍多羅巴圖魯”稱號。咸豐五年（1855年）正月，咸豐帝加封僧格林沁為博多勒噶台親王，賞朝珠一盤、四團龍補褂一件。三月，僧格林沁攻陷連鎮，北伐軍主將林鳳祥被俘就義。四月，咸豐皇帝下詔僧格林沁的親王爵位世襲罔替，俸銀加倍。隨即他又移師圍攻山東高唐州另一支北伐軍。北伐軍將領李開芳率八百余騎逃回。
咸豐八年（1858年），直隸總督譚廷祥防守天津大沽口戰敗，清廷主和派與英國代表簽署《天津條約》。僧格林沁得知後，向咸豐帝奏請，堅決要求撤回談判代表，主張調用全國兵力，傾全國之經濟，把外國侵略者趕出去。但因主和派占上風，僧格林沁的意見未被采納。第二年，咸豐皇帝命僧格林沁至天津督辦大沽口和京東防務。僧格林沁積極籌建大沽海口和雙港的防禦工事，整肅軍隊，做好反侵略的各項准備。英法新任駐華公使普魯士、布爾布隆率領所謂換約艦隊從上海沿水路北上。由一艘巡洋艦和13只炮艇組成的艦隊，行至天津大沽口時，不聽清朝軍隊的勸阻和警告，明目張膽地闖入大沽口。僧格林沁下達堅決反擊入侵者的戰斗命令，督軍力戰，擊毀英軍戰艦3艘，使英軍死傷464人，英海軍司令賀布受重傷。相持數日後，敵艦撤走。這次大沽口保衛戰，是自1840年西方列強入侵以來，軍隊抵抗外國入侵所取得的第一次重大勝利，亦是僧王抵禦外敵的一次重大勝利，到達了僧格林沁入仕為將以來的最高峰！
1860年7月，遭受重創的英法聯軍卷土重來，英軍約18000人、法軍約7000人始達上海。至7月中下旬，聯軍分別占領煙台、大連，完成了對渤海灣的封鎖。8月初，英法各種艦船173艘，陸續向天津大沽口逼近。因為英法聯軍的武器裝備比清軍先進不知多少倍，雖經誓死抵抗，大沽口還是失守了。被失敗激怒的僧格林沁又集合了自己最精銳的蒙古騎兵，在通往的最後一道關口八里橋設防，准備與侵略者決一死戰。9月21日凌晨，清軍由通州和張家灣、郭家墳一帶向八里橋推進。上午7時許，英法聯軍分東、西、南三路對八里橋守軍發起攻擊。僧格林沁命令蒙古騎兵沖殺，一部分騎兵一度沖到敵軍指揮部附近，短兵相接，斃傷敵軍無數。隨後，由于南路法軍大炮太猛，清軍遭到重大傷亡。但守軍與法軍第二旅在橋邊進行肉搏戰，僧格林沁親臨前線，指揮蒙古馬隊穿插于敵人的南路與西路之間，試圖分割敵軍的陣勢。然而，由于清軍另一將領敗退，驍勇的蒙古騎兵損失慘重，僧格林沁只得率部撤退，退敵計劃未能實現。隨後英法聯軍侵入北京，圓明園也在沖天大火中化為灰燼。北京失守後，僧格林沁遭到了嚴厲的處罰，被褫官革爵，貶為庶民。
咸豐十年（1860年），直隸、山東一帶撚軍四起。此時清廷能夠打仗的將領基本都在南方與太平天國作戰，無暇北上。在家閑居的僧格林沁被重新召回。清廷恢複僧格林沁郡王爵，命其率1萬余清軍赴山東與撚軍作戰。同治元年（1862年），僧格林沁乘太平軍失守壽州、撚軍在皖北陷于孤立無援之機，率部由豫東入皖，與苗沛霖部團練一起對撚軍前後夾擊，次年春攻陷撚軍根據地雉河集，捕殺了撚軍首領張樂行，在鄂東霍山收降撚軍十幾萬人。張樂行死後，新撚軍經過整編後“易步為騎”。而僧格林沁屢勝而驕，繼續采用窮追不舍的戰
術，最後被新撚軍引誘，在河南、江蘇、山東等省千里平原上奔馳3個多月，軍需不濟，將士饑疲，作戰屢屢失利。
同治四年（1865年）五月，僧格林沁被撚軍誘至山東曹州（今山東荷澤地區）高樓寨，隨後陷入重圍。5月18日晚，僧格林沁率少數隨從冒死突圍，當逃至曹州西北的吳家店時，被一撚軍士兵殺死在麥田，終年55歲。僧格林沁戰死疆場，令清廷上下一片震驚，皆以失去“國之柱石”而惋惜。清政府以親王規格為僧格林沁舉行了葬禮，同治帝和慈禧親臨祭奠，賜諡號“忠”，配享太廟，在北京、山東、河南、盛京等地建“昭忠祠”，並繪像紫光閣。在科左後旗吉爾嘎朗博王府東建祠堂廟一座供奉僧王圖像。在額布力爾協日嘎地方另建僧王塑像祠一座，並繪像紫光閣。1865年7月，清政府派員護送僧格林沁的靈柩北上，安葬在科爾沁左翼世襲旗陵（今遼甯省法庫縣四家子鄉陵村）。