Архангелогородцы первыми ворвались в город. За ними подоспел к участию в уличных боях Вологодский полк. Бригадный командир генерал-майор Богоцевич получил ранение. Начальствование над атакующими, уже утомлёнными и расстроенными полками принимает генерал-майор Похитонов, командир 5-й (дивизионной) артиллерийской бригады.
Ему становится ясно, что дальше продвигаться в город нельзя: резервов не было, ведущие уличные бои батальоны и роты расстроились. Осман-паша посылал на северную окраину Плевны пехотный батальон за батальоном, беря их с тех участков обороны, которые русскими не атаковывались. Да и к тому же сил у него в тот день оказалось больше, чем у Шильдера-Шульднера: 18 тысяч турок против 9 тысяч русских.
Была ещё одна причина «северной» неудачи: 17 патронных ящиков пехотной бригады Богоцевича остались в лощине, куда они по непонятной поспешности попали вслед за передовыми войсками; это только подтверждает то, что взятие Плевны в этот день считалось делом лёгким.
Костромской полк первоначально имел серьёзный успех: он единым порывом взял турецкие позиции на высоте у Гривицы (здесь будет построен редут Абдул-Керим-Табие). Первоначальному успеху способствовал меткий, эффективный огонь батареи, которой командовал герой Севастопольской обороны подполковник Седлецкий. Однако сильный ружейный и пушечный огонь неприятеля обескровил полк (был убит его командир и из строя выбыла большая часть офицеров) русской пехоты и батарею, которая не отставала от него. Резервов на восточном участке атаки наступающие не имели.
Кавказская кавалерийская бригада своей задачи не выполнила. Она не смогла своевременно выйти на ближние подступы к Плевне и демонстрацией отвлечь на себя хотя бы часть сил Осман-паши. К тому же боевая задача, поставленная бригаде, чёткостью и ясностью не отличалась, а вести уличные бои в городе конники просто не могли.
Когда генерал-лейтенанту Шульдеру-Шульднеру доложили, что полки, особенно 19-й Костромской, понесли большие потери в людях (2500 человек против двух тысяч у турок), он приказал прекратить штурм Плевны и отойти от города. Лобовая атака успеха не имела.
Так неудачей закончился для русского оружия первый штурм Плевны. Крепостью она ещё как таковой не была, а атаковали её всего три пехотных полка. Сил же у оборонявшихся турок было в два раза больше.
Военный министр Милютин, так и не смирившийся с тем, что его взгляды на план войны великим князем Николаем Николаевичем-Старшим не были приняты во внимание, сделал в своём дневнике такую запись:
«10 июля. Воскресенье.
Вчера утром на грязном дворе турецкого дома, занятого Главной императорской квартирой, происходило опять молебствие по случаю одной из последних побед, не знаю даже которой. На сей раз менее, чем когда-либо, можем мы торжествовать: в одно время с неважными успехами передовых отрядов в балканских проходах войска наши (три полка 5-й пехотной дивизии генерала Шильдер-Шульднера ) потерпели неудачу под Плевной и понесли большую потерю...
Кровопролитный бой 3-го числа под Никополем, затем неудача под Плевной, а вместе с тем получаемые известия о прибывающих со всех сторон турецких силах отрезвили нашего молодого главнокомандующего. Он увидел, что успех нашей армии вовсе не так обеспечен, как с первого взгляда казалось, что надобно вести дело осторожнее.
Поэтому он нашёл нужным сделать некоторые изменения в направлении 2-го и 4-го корпусов и приостановить слишком рискованное, эксцентрическое наступление, а вместе с тем... возобновил речь об усилении армии новыми войсками...»
Милютин здесь был прав, хотя и иронизировал, называя 46-летнего великого князя «нашим молодым главнокомандующим». Николаю Николаевичу-Старшему после первого штурма Плевны, пусть во многом и импровизированного, стало ясно, что турки к назначению крепости отнеслись гораздо более серьёзно, чем их противник. Вернее, чем великий князь и его генералитет.
Вторым штурмом Плевны начальствовал всё тот же генерал-лейтенант барон Криденер. На этот раз в бой посылались силы гораздо большие — 26 тысяч человек при 140 орудиях. Новая попытка овладеть городом, который с каждым днём превращался в подлинную крепость, была назначена на 18 июля.