С мнением Сосновского, что противника выбить нельзя, граф не соглашался, решив штурмовать передовое турецкое укрепление, также называемое местным населением «Орлиное гнездо». Укрепление, венчавшее высшую точку перевала, состояло из основного редута и трех других, связанных между собой траншеями. Огневая оборона с этих позиций была сильной, кроме того, укрепление защищали отборные турецкие войска: четыре табора пехоты и подразделение гвардии султана во главе с Раффик-беем.
Не теряя времени, в десять часов утра Сухомлинов вместе с небольшой командой охотников и офицеров отправился для исследования турецкого укрепления и поиска обходного пути на Карнаре. Тропа была найдена, и «смельчаки, исследовав ее, к трем часам благополучно возвратились обратно»68. Оказалось, что лобовым ударом выбить неприятеля практически невозможно, поэтому было принято решение захватить завалы на его правом фланге, так как, овладев этой частью укрепления, можно было спуститься в долину и выйти на путь отступления из «Орлиного гнезда».
Атака турецких перевальных позиций была назначена на 26 декабря 1877 г., для чего из основного отряда выделили две колонны. Правую – под командованием майора Духновского для атаки с фронта и левую колонну полковника Грекова для выполнения обходного маневра. Артиллерийскую поддержку надлежало выполнять двум девятифунтовым орудиям, которые удалось втащить на перевал после «неимоверных трехдневных усилий»69. Только под первое орудие пришлось выделить, помимо артиллеристов, 48 буйволов, две полковые роты и 300 человек болгар. Тело орудия, лафет и колеса втаскивали отдельно на салазках, а снаряды люди несли в сильный мороз на руках70.
В соответствии с планом атаки подполковник Сухомлинов во время утреннего штурма перевала провел обходную колонну в составе 1-го батальона Староингерманландского, стрелковой роты Новоингерманландского полков, 10-го стрелкового батальона и четырех сотен 30-го Казачьего полка под командованием полковника М.И. Грекова. Почти вплотную приблизившись к турецким укреплениям, войска левой колонны ударили в штыки по правому флангу неприятельской позиции и выбили оттуда турок. Этим воспользовались и перешли в активное наступление войска майора Духновского – умело применяя перебежки, они с небольшими потерями приблизились к главному турецкому редуту с фронта.
Обходная колонна начала спуск в долину, а Сухомлинов вернулся на артиллерийскую позицию к графу Татищеву. Вскоре к перевалу прибыл генерал Карцов со штабом, и «все эти лица уже начали было совещаться – что предпринять далее, как вдруг вокруг вышки люнета, которую облепили наши солдаты, словно рой пчел, раздалось общим кличем победное „ура!“»71.
Оказалось, что батальон пехоты, выделенный из обходной колонны, прорвался в глубокий тыл редута. Увидев целый батальон у себя в тылу, турки дрогнули; этим воспользовались войска правой колонны, бросились в штыки и частью перекололи турецкий гарнизон, частью отбросили его на юг72. Уцелевшие защитники позиции бросились бежать по дорогам на Карнаре и Текию.
За отступающим противником понеслись четыре резервные сотни полковника Грекова: «Долина Тунджи огласилась казачьим гиком, который далеко, далеко откликнулся по горным ущельям. Осталось немало тел неприятельских, положенных почти исключительно страшными ударами пик. Бывали случаи, что когда казак на скаку колол с наклоном пики вниз, то нередко сломавшаяся при таком ударе пика оставалась в трупе, как бы пригвождая его к земле; были удары в лицо, пробивавшие насквозь затылок»73.
В результате сражения были захвачены турецкие орудия, знамя, а также пленен командир табора с 40 нижними чинами, подошедшими к «Орлиному гнезду» на помощь Раффик-бею от деревни Карлово.