Вероятно, воодушевленный тем, что русское наступление остановилось, Музаффар не ответил на предложение Кауфмана. Вместо этого он обезглавил одного из двух персов, которые привезли это предложение, а другого бросил в колодец. 16 мая, когда истекал срок ультиматума о принятии условий мира, Кауфман продолжил наступление и захватил Каттакурган. Бухарским послам, прибывшим туда для встречи с ним, он сказал, что Бухара может либо заплатить контрибуцию в размере 1 150 000 тилл (4 600 000 рублей) за восемь лет, после чего Россия вернет Бухаре все, что было завоевано русскими от Яны-Кургана до Каттакургана, либо заплатить 125 000 тилл и признать все русские завоевания с 1865 года. 23 мая послы согласились на второй вариант, и их отпустили до 2 июня, когда они должны были вернуться и привезти первую часть возмещения в размере 10 000 тилл. Тем не менее бухарцы еще не были готовы прекратить борьбу. Они использовали перемирие, чтобы собрать свои силы, и 2 июня напали на русских в Зирабулаке, расположенном к западу от Каттакургана. Армия Музаффара была разгромлена, а одновременное подавление мятежа в Самарканде лишило Бухару последних надежд.
Договор 1868 г
Когда вести о поражении бухарцев достигли столицы ханства, вспыхнуло новое восстание, и эмир бежал в пустыню Кызылкум. Через три дня после того, как русские отошли в Самарканд, чтобы подавить мятеж, и в его владениях был восстановлен порядок, Музаффар явился в Кермине и решил прекратить борьбу. 10 июня его послы прибыли в Самарканд с приказом заключить мир. Спустя два дня из Кермине прибыл посланец, который привез от эмира документ о безусловной сдаче и его отречении, а также прошение, чтобы его принял Александр II, после чего он отправится паломником в Мекку.
Оккупация «благородной Бухары», религиозной столицы Центральной Азии, могла бы многократно повысить престиж России среди ее мусульманских подданных и соседей. Однако Кауфман оказался перед лицом не раз высказанного Петербургом возражения против новых территориальных завоеваний. Дополнительный вес этим возражениям придавало отсутствие достаточного количества войск для оккупации столицы ханства и в то же время адекватной защиты левого фланга русских, которую представлял Шахрисабз, где собрались все беки, недовольные эмиром и желавшие продолжать войну против России. С учетом антирусских настроений в Бухаре и неспокойного внутреннего положения в этой стране оккупацию оставшейся части ханства, вероятно, можно было осуществить только огромной ценой и большой кровью. Даже с помощью русских Музаффару потребовалось два года, чтобы восстановить контроль. При таких обстоятельствах он был, вероятно, самым надежным из возможных правителей Бухары, поскольку на нем лежала вина за поражения последних трех лет, и сохранение за ним шаткого трона полностью зависело от России. Продолжение его правления избавило бы Россию от бремени дополнительных финансовых и людских затрат, против которых были так твердо настроены император и Министерства финансов и иностранных дел. Желание избежать дипломатических проблем с Англией и одновременно, несомненно, содействовать осторожной политике правительства, вероятно, сыграло первостепенную роль в решении Кауфмана.
12 июня он ответил эмиру следующим образом: «Я никогда не имел намерений и не хотел уничтожать Бухарское ханство. Повторю то, что говорил раньше: цель моей работы – даже если эта работа война – это мир и спокойствие соседей России. Когда я могу обеспечить мир, я прекращаю военные действия». Кауфман отговорил эмира от безусловной сдачи его войск, напоминая, что они еще пригодятся для усмирения мятежных беков и враждебно настроенных членов его собственной семьи. Генерал-губернатор настаивал только на выполнении тех требований, которые он предъявил накануне сражения 2 июня. Он также не стал унижать эмира, вынуждая его лично явиться к завоевателю, как впоследствии был вынужден сделать хан Хивы. 18 июля в Карши Музаффар подписал условия мира, переданные ему в мае, и между Россией и Бухарой был установлен мир.
Вопреки уверениям советских историков, договор с Бухарой 1868 года никоим образом не ограничивал ее суверенитет. Сам договор был просто торговым соглашением и обеспечивал всего лишь доступ русских торговцев в Бухару на равных основаниях с местными купцами. Дополнительные условия мира определяли русско-бухарскую границу и возлагали на Бухару возмещение военных расходов русских. Единственным пунктом, вызывавшим некоторые сомнения по поводу суверенности Бухары, была первая статья секретного дополнения к договору, где значилось, что эмир платит контрибуцию «в знак искреннего желания жить в дружбе с Российской империей и получает протекцию от Его Величества Императора Всероссийского». Российская «протекция» не упоминалась как в самом договоре, так и где-либо еще.