Более эффективным стал русский поход во время военной кампании 1715 года под командованием полковника Ивана Бухгольца во главе отряда примерно в три тысячи человек. Он прошел вдоль реки Иртыш от Тобольска к Ямыш-озеру, где была построена крепость. Попав там в осаду калмыков под водительством Черин-Дондука, русский отряд покинул крепость, лишь 700 человек из него смогли отступить к устью реки Ом. Здесь в 1716 году потрепанный отряд основал крепость, которая позднее превратилась в город Омск. Бухгольц, как Бекович-Черкасский в Хиве, погиб во время похода.
Лишь через два года был воздвигнут форт Семипалатинск, а в 1720 году подобная крепость появилась в Усть-Каменогорске. Новая пограничная крепость Оренбург была сооружена в 1735 году на том месте, где сейчас стоит Орск в устье реки Ор. К 1743 году крепость переместилась на запад к своему нынешнему положению у слияния рек Урал и Сакмара. Троицк был основан в том же году, когда Оренбург занял свое второе место, а через десять лет был заложен Петропавловск (1752).
Теперь граница между Россией и Азией на большом протяжении была обозначена. Поворачивая на западе к древнему городу Астрахань, Яицкому городку (Уральску), основанному в 1620 году, и Гурьеву, построенному в 1645 году, эта граница напрямую сокращала старую границу, проведенную по линии Уфа – Тобольск – Сибирь, обрезав края азиатских соседей на всем пути от севера каспийского побережья к китайской границе. С этих пор, сочетая военное давление с дипломатической активностью, русские повели наступление, имевшее целью нарушить хрупкое равновесие между недостаточно хорошо скоординированными из единого центра частями оборонительной системы противника. Кочевые казахи, киргизы и туркмены формировали внешнее кольцо подвижной обороны жизненно важного ядра ханств, расположенных в середине и являвшихся прочным фундаментом, на который кочевники могли опираться или отдаляться в определенных ситуациях. Казахи и туркмены, занимавшие периметр, разделяли неприязнь к нападавшим русским с Хивой, Бухарой и Кокандом, которые во многих случаях снабжали кочевников всем необходимым, чтобы поддерживать оборонительную систему в боевом состоянии.
Цель наступления русских состояла в ликвидации и дезорганизации важных частей всей системы. Русские начали действовать в соответствии с этой необходимостью, когда их новые передовые посты оказались в постоянном соприкосновении с азиатами. В течение XVIII века русские трудились на строительстве серии укреплений по линии Яик – Оренбург – Ишим – Иртыш, которые консолидировали оборону России против нежелательных набегов казахских всадников и тем самым облегчили подготовку к своему дальнейшему продвижению. В систему этих линий вошли 46 фортов и 96 редутов.
Царские войска пережили кратковременные трудности, когда многие казахи присоединились к Емельяну Пугачеву в борьбе против царской власти в 1773–1774 годах, захватив Гурьев, Петропавловск, Троицк и осадив Оренбург. Но после этого русские войска двинулись на юг именно с этих баз. Они жестоко подавляли сопротивление казахов в первой половине XIX века и поменяли на вражду значительную часть доброй воли, которой отличались их прежние дипломатические усилия.
Примерно с 1836 по 1846 год султан Кенесары Касымов (1802–1847), некогда союзник русских, стал их наиболее ярым противником на равнинах Казахстана. В этот период у казахов накопились бесчисленные обиды против русских, и способный военный предводитель Кенесары Касымов не только возглавил сопротивление казахов, но и обличал несправедливости, которые терпел его народ от царизма. В жалобе председателю Пограничной комиссии Оренбурга в июне 1841 года Кенесары Касымов представил причины своего сопротивления таким образом: «По примеру предков наших, хана Аблая, принявшего присягу на верноподданство Великому Государю Императору, мы располагались кочевьем на Исель Нуре, уповая на Бога и не беспокоясь ни о чем, как только о спокойствии нашего народа, но вдруг грянул на нас гром следующим образом… В 1825 году… Султан Ямантай Букеев… наговорил на нас начальнику Каркаралинского приказа Ивану Семеновичу Карначеву, который, выехав с 300 русскими и 100 человеками киргизов… разбил аулы султана Саржана Касымова… и награбил бесчисленное множество скота и имущества и убил 64 человека, остальные же спаслись бегством. В 1827 году… 200 человек под начальством майора Мингряву разбили аулы отрядов Алике и Чубуртпалы, убили 58 человек и разграбили бесчисленное имущество… В 1830 году… команда… убила 190 человек… В 1831 году… команда в 500 человек под начальством подполковника Алексея Максимовича… убила 450 человек и увезла дитя Саржана [Касымова]… В 1832 году… команда в 250 человек под начальством Петра Николаевича Кулакова… убила 60 человек… В 1836 году… 400 человек под начальством майора Тинтьяка… убили 250 человек… В 1837 году… 400 человек под начальством Ивана Семеновича Карпачева разграбили аликинцев, калкамановцев и туртуловцев и убили 350 человек».