Два сделанных в 1861 году персональных назначения подготовили почву для возобновления российского продвижения в сторону оазисов Центральной Азии. Д.А. Милютин был назначен военным министром, а Игнатьев, который к тому времени стал генералом, получил должность директора Азиатского департамента Министерства иностранных дел. Оба были ярыми сторонниками военных завоеваний в Центральной Азии. Решение возобновить наступление было принято неожиданным образом. В конце 1861 года новый генерал-губернатор Оренбурга А.П. Безак предложил незамедлительно объединить Сырдарьинскую и Новосибирскую пограничные линии и оккупировать Туркестан и Ташкент. План Безака обсуждался в марте 1862 года и еще раз в феврале 1863-го специальным комитетом, куда входили министр финансов М.Х. Рейтерн, Горчаков, Милютин, Безак, Игнатьев и бывший директор Азиатского департамента Ковалевский. В результате возражений Рейтерна, с которыми был согласен Горчаков, предложение Безака положили под сукно, несмотря на мягкую защиту Милютина. Чтобы убедить консервативного императора и правительство, требовалось нечто более сильное, чем слова. Комитет смог санкционировать только разведывательные экспедиции для изучения региона между конечными точками двух пограничных линий.
В июне 1863 года полковник М.Г. Черняев, командир одной из исследовательских миссий и начальник штаба генерала Безака, в нарушение его приказа захватил крепость Сузак и объявил, что этот населенный пункт находится под защитой России. Дерзкий поступок Черняева оказался тем самым, что требовалось Петербургу. Вместо того чтобы осудить Черняева за нарушение приказов, Милютин 7 июля 1863 года оправдал взятие Сузака перед Горчаковым, назвав его шагом в направлении соединения пограничных линий. Военный министр заявил, что единая непрерывная граница более экономична в содержании, а обладание Центральной Азией станет существенным дипломатическим преимуществом в отношениях с Англией: «На случай войны в Европе нам следует особенно ценить обладание этим регионом, который даст нам выход к северным границам Индии и облегчит доступ в эту страну. Управляя Кокандом, мы сможем постоянно угрожать владениям Англии в Ост-Индии. Это особенно важно, поскольку только в этом месте мы можем представлять опасность для этого нашего врага». Министра иностранных дел убедило то, что он назвал «успешные действия полковника Черняева, не требовавшие специальных расходов». В своем ответе Милютину 16 июля Горчаков поддержал соединение границы. В дальнейшем политика, проводимая военной партией (Милютин, Безак, Игнатьев), возобладала над консервативным подходом министров финансов и иностранных дел. 20 декабря 1863 года император приказал Милютину в следующем году продолжить действия по объединению Сырдарьинской и Новосибирской пограничных линий.
Приказ императора был исполнен за девять месяцев. Один отряд наступал из Перовска и взял Туркестан, другой, под командованием Черняева, вышел из Верного и захватил город Аулие-Ата. 22 сентября 1864 года под совместным напором обоих отрядов пал Чимкент. Давняя цель России была достигнута: единая граница, расположенная в плодородном регионе, заменила две несвязанные линии аванпостов в засушливой степи. Черняев получил звание генерал-майора и стал командующим новой Кокандской линией, находившейся в ведении генерал-губернатора Оренбурга.
Несмотря на то что удалось создать безопасную границу, традиционные причины недовольства России центральноазиатскими ханствами, как и угроза английского влияния, не были устранены. Тем не менее на время Петербург остался доволен достигнутыми успехами. И только упрямого Черняева не остановили ограничения, которые хотело бы установить осторожное правительство. Всего через пять дней после падения Чимкента Черняев без разрешения своего начальства пошел на Ташкент – самый большой город и экономический центр Кокандского ханства. Взятие Ташкента – хотя за него выступал Катенин в 1858 году, Безак в 1861-м и Игнатьев в 1858-м и 1863-м – не было необходимым для создания единой непрерывной границы и потому не было одобрено Петербургом. После того как пришли сообщения, что атака Черняева не принесла успеха и его войска отступили, Горчаков 31 октября 1864 года попросил императора издать приказ о запрете любых дальнейших изменений на русской границе и об отказе от идеи дальнейших завоеваний в Центральной Азии.