Русские сосредоточили под Ардаганом 76 орудий. Из них к осадным орудиям относились только пять 6-дюймовых мортир образца 1867 г. Остальные были полевыми пушками. 4 мая 1877 года в 8 часов утра после отклонения ультиматума о сдаче крепости, осадные батареи начали бомбардировку укреплений Ардагана. Русские артиллеристы действовали тактически грамотно и, несмотря на перевес турков в огневой мощи, подавляли турецкие батареи одну за другой. Особо надо отметить действия русской конной артиллерии, оказывавшей непосредственную огневую поддержку штурмовавшим колоннам пехоты. Так, 4-фунтовые конные пушки 5-й конной батареи Кубанского казачьего войска, с трудом преодолев крутой подъем, лихо развернулись в цепи стрелков и с дальности 600 метров открыли по форту огонь картечными гранатами. Таким образом, вопреки всем тогдашним уставам, конная артиллерия выполняла функции батальонной и полковой артиллерии, которую в России создали лишь в 1915-17 годах. Расчеты орудий конной артиллерии понесли большие потери, зато пехота быстро овладела фортом Эмир-оглы. К вечеру 5 мая крепость Ардаган пала, все турецкие орудия стали трофеями. Погибло около двух тысяч турок, большинство из них - от артиллерийского огня. 300 человек попали в плен, остальные бежали.
Лорис-Меликов по-прежнему осаждал Карс. Тем временем Мухтар-паша, первоначально имевший 5 тысяч солдат, собрал иррегулярное воинство в 25 тысяч и начал активные действия против войск, осаждавших Карс. В результате 28 июня Лорис-Меликов снял осаду Карса и отошел к русской границе.
Эриванский отряд генерал Тергукасова 12 апреля перешел границу и 17 мая занял без боя крепость Баязет, гарнизон которой разбежался. Далее отряд Тергукасова некоторое время бездействовал. Тем временем Ванский паша Файк собрал 11 тысяч регулярных войск и курдов и начал теснить Тергукасова.
5 июня турки и курды в тылу Эриванского отряда осадили крепость Баязет. Русский гарнизон Баязета состоял из 34 офицеров и 1587 нижних чинов. Комендантом крепости был подполковник Пацевич. 8 июня турки после артобстрела пошли на штурм крепости. Подполковник Пацевич решил сдать крепость и приказал поднять белый флаг. Однако кто-то из офицеров выстрелил коменданту в спину и смертельно ранил его. Командование немедленно принял капитан Штоквич. По туркам был открыт огонь, штурм был отбит с большими потерями для турок. В дальнейшем гарнизон успешно отражал атаки турок. Но в цитадели отсутствовали источники воды. Комендант Пацевич распорядился наполнить водой все сосуды, найденные в крепости, но не догадался сделать то же самое с большим бассейном в цитадели, специально созданным турками в этих целях. Попытки доставлять воду из ручья, располагавшегося в 100 метрах от крепостной стены, стоили жизни нескольким смельчакам. Раненым стали выдавать по кружке, здоровым - по полкружки воды через день (и это в палящий июньский зной!). Лишь на 24-й день осады русские войска деблокировали крепость Баязет. За время осады в ней погибли 7 офицеров и 310 нижних чинов.
2 июля Мухтар-паша с 35-тысячным войском при 56 полевых орудиях начал наступление на Александрополь. В это же время из России в Кавказскую армию прибыли 1-я гренадерская и 40-я пехотная дивизии. Руководство русскими войсками принял на себя наместник Кавказа великий князь Михаил Николаевич. С 3 по 7 июля Мухтар-паша закрепился на Аладжинских высотах, где занял фронт протяженностью в 22 версты. На этой позиции турки стали ждать подкреплений. Весь июль прошел в полном бездействии обоих сторон. Лишь 13 августа Мухтар-паша внезапно перешел в наступление. На Аладжинских позициях начались кровопролитные бои с переменным успехом.
К середине сентября русские сосредоточили там 60 тысяч человек и 218 орудий. У Мухтара-паши было 40 тысяч человек и 96 орудий. Но к моменту решительного сражения 2 - 3 октября Мухтар-паша 4 тысячи солдат и 57 орудий отправил в Карс. Русские ввели в бой 55 тысяч солдат при 200 орудиях и обошли противника с обоих флангов - было чем обходить. Разгром турок оказался полным: они потеряли 22 тысячи человек: 15 тысяч убитыми, ранеными, дезертирами и 7 тысяч пленными, в том числе 7 пашей, а также 35 орудий. Русские потери составили 56 офицеров и 1385 нижних чинов.
К сожалению, великий князь Михаил Николаевич не сумел организовать преследование турок. Только 5 октября русские войска получили приказ перейти в наступление. Главные силы были разделены на два отряда - генерала Лазарева (32 тысячи человек при 146 орудиях), который двинулся к Карсу, и генерала Геймана (18 тысяч человек при 98 орудиях), которому поручили совместно с Эриванским отрядом генерала Тергукасова преследовать остатки войск Мухтара-паши и двигаться к Эрзеруму.
Капитан Штоквич
9 октября отряд генерала Лазарева подошел к Карсу. В октябре 1877 года Карс представлял собой одну из наиболее сильных крепостей Азиатской Турции. Крепость имела четыре группы укреплений с высотой валов до 6 метров и толщиной до 10 метров, с каменными казематами, казармами и пороховыми погребами. Укрепления были связаны между собой траншеей полного профиля, между ними стояли полевые батареи. Впереди укреплений и траншей имелись рвы глубиной до 3 метров и шириной до 18 метров, волчьи ямы в 3-5 рядов, самовзрывающиеся фугасы (петарды), сети и другие препятствия. Крепостная артиллерия состояла из 192 нарезных и 111 гладкоствольных орудий. Большую часть (77 из 111) гладкоствольных орудий составляли мортиры 5-, 2-, 1- и полупудового калибра. К началу осады гарнизон Карса насчитывал 25 тысяч человек. Комендантом крепости был Гуссейн-Хами-паша.
Русские войска, обложившие Карс, имели 28 тысяч штыков и сабель. В составе полевой артиллерии было 56 пушек. С 13 по 20 октября к Карсу подошел осадный артиллерийский парк, в составе пяти 6-дюймовых пушек весом в 190 пудов, 24 медных 24-фунтовых пушек, 28 стальных 9-фунтовых пушек и 6 шестидюймовых мортир.
Штурм Карса 5-6 ноября 1877 года
С 30 октября неделю подряд происходила интенсивная бомбардировка турецких укреплений. 5 ноября в 9 часов вечера начался штурм крепости. В нескольких местах штурмовые колонны сопровождали 3-фунтовые горные пушки. К 8 часам утра 6 ноября уцелевшие при штурме турки капитулировали. Удалось бежать только небольшой группе всадников и коменданту крепости Гуссейну-Хами-паше. Всего при штурме Карса были взяты в плен 18 тысяч турецких солдат и офицеров, в том числе начальник артиллерии крепости Гуссейн-бей. Кроме того, турецкий гарнизон потерял убитыми и ранеными около 7 тысяч человек. Русские войска взяли всю артиллерию Карса (303 орудия), несколько тысяч ружей и огромные склады с различными запасами. Потери войск русского корпуса не превышали 2300 человек убитыми и ранеными.
Штурм Карса стал последним крупным сражением на Кавказском театре военных действий. 27-28 октября генерал Гейман пытался штурмовать Эрзерум, но потерпел поражение и снял осаду крепости.
Операции Кобулетского отряда в районе Батума велись вяло. Командующий отрядом генерал Оклобжио, а затем сменивший его в августе генерал Комаров всю войну провели практически на одних и тех же позициях и до окончания войны не сумели взять Батум.