Наступление правой колонны началось в 8 часов 28 декабря, раньше времени, намеченного диспозицией, чтобы воспользоваться туманом. Основной удар Скобелев направил на правый фланг турецких укреплений, который атаковали два батальона и болгарские дружины, а вспомогательный - на левый: здесь действовал один батальон.
Когда расстояние до редутов сократилось до восьмисот-девятисот шагов, наступающие стали двигаться вперед перебежками (сто - сто пятьдесят шагов), которые позволили русской пехоте сблизиться с врагом при относительно небольших потерях.
Как было намечено в диспозиции Скобелевым, за пятьсот - шестьсот шагов от турецких позиций цепи остановились, залегли и открыли такой интенсивный огонь, что вскоре из редутов стали доноситься лишь разрозненные выстрелы. Воспользовавшись этим, русские батальоны и болгарские дружины ворвались в редуты. Турки пытались спастись в лесу. Вессель-паша, поняв, во что может превратиться этот прорыв, моментально бросил в атаку свой резерв, и под давлением превосходящего противника русские и болгары отступили. В этот момент Скобелев ввел в первую линию Углицкий полк, который с музыкой и развернутыми знаменами двинулся вперед. В первой линии шел 1-й батальон, за ним 2-й и 3-й. Все батальоны на ходу перестроились поротно в две линии, развернули все ряды и разомкнули их. Вторая линия рот двигалась примерно в пятистах шагах от первой. С тысячи двухсот шагов движение началось перебежками. Командир Углицкого полка полковник Панютин так описывает порядок наступления полка: "Выдвинув 2-ю и 3-ю роты в направлении шеиновских редутов разжиженным строем, я приказал им наступать вперед. За 2-ю и 3-ю ротами еще две и т. д. по две роты, приказав, чтобы задние роты подходили к передним скачками, а передние - скачком вперед. Таким порядком я был убежден, что турки не в состоянии будут установить точного прицела по постоянно движущимся ротам. И выходило так, что задние роты вышибали передние".
Сухие строчки рапорта не передают драматизма ситуации. Ведь Скобелевский отряд сражался почти со всей армией Вессель-паши! В напряженном бою явно торжествовало не число, а уменье. Уменье солдат, обученных Скобелевым, самостоятельно мыслить, приноравливаться к местности и, невзирая на жестокий огонь, продвигаться к цели. Даже когда в полосе наступления третьего батальона произошла заминка, то уверенность, что она будет непродолжительной и не расстроит планов, не покидала Скобелева. Так и произошло.
В этот критический момент поднялся барабанщик Углицкого полка. "Ваше благородие, - обратился он к Панютину, - что вы на них смотрите: пойдемте на редут. Пропадать, так по присяге. Тут все равно всех перестреляют!" И с этими словами он вылез из канавы и пошел вперед с барабанным боем. Панютин поднялся во весь свой богатырский рост, взял знамя у знаменосца и двинулся в самую гущу сражавшихся. Те, кто дрогнули и побежали, остановились и повернули оружие на врага. Те, кто залегли в надежде, что турецкие пули минуют их, преодолев секундную слабость, пошли за Панютиным и барабанщиком в атаку. Батальон выровнял свои ряды и выбил турок из траншей. Турки упорно держались в редутах, однако удар был настолько силен, что организованное сопротивление сменилось паникой.
Скобелев не упустил этот благоприятный момент. В прореху, образовавшуюся в обороне турок, он бросил Казанский пехотный и два Донских казачьих полка. Казачки поработали шашками и пиками на славу, а пехотинцы довершили дело, начатое конниками. Бой внутри укрепленного лагеря разбился на отдельные схватки. Турки, с отчаяньем обреченных, сражались за каждый дом, каждую улицу. В такой круговерти, казалось бы, ни о какой организации боя не могло быть и речи. И все-таки она была: офицеры создавали импровизированные штурмовые группы, которые с успехом выбивали турок из насиженных укреплений. Положение турецкой армии стало безнадежным. Кавалерия отрезала ей все пути к отступлению.
Генерал-майор К. И. Дружинин, автор 11-го тома "Истории русской армии и флота" (М., 1913), подчеркивал: "Нельзя не отметить того искусства, с которым вел бой Скобелев. В эту минуту, когда он достиг решительного успеха, в его руках оставались еще нетронутыми 9 свежих батальонов, уже подходивших к опушке леса; вероятно, один вид этой грозной массы должен был много способствовать последовавшему решению Весселя капитулировать".
Действия центральной колонны складывались менее удачно.
Ф. Ф. Радецкий решил ударить по туркам в лоб и тем самым облегчить положение остальных колонн, с которыми окончательно потерял связь. Туман лишил войска центральной колонны маневра, и атаку они вели по узкой дороге, представляющей собой нечто вроде желоба между скал. Русские получили отпор и потеряли тысячу пятьсот человек. Радецкий, отбиваясь от наседавших на него турок, вынужден был отойти. В это время прискакал один из его адъютантов с сообщением о капитуляции армии Вессель-паши.
Около 14 часов к Скобелеву привели пленного турецкого офицера, сообщившего, что Вессель-паша послал его договориться о предварительных условиях сдачи. Вскоре со стороны Шейнова прискакал казак.
- Ваше превосходительство, - обратился он к Скобелеву, - турки вывесили белый флаг!
Скобелев оседлал своего коня и в окружении ординарцев выехал в Шейново. Везде груды убитых, у редутов русские, в траншеях, редутах и в лагере - турки. По дороге двигаются толпы пленных.
Когда Скобелев узнал, что таборов десять турок бежало, он сказал ординарцу: "Харонов! Стремглав сейчас же к Дохтурову... Слышите?.. Пусть кавалерия вдогонку... Чтобы ни один человек не ушел от меня... Поняли?" Дохтуров, командир казачьего полка, как ему и было предписано в диспозиции, перехватил отступавших на Казанлык турок и всем полком обрушился на них. В результате турки потеряли несколько сотен убитыми, а шесть тысяч вынуждены были сдаться в плен.
В узких переулках Шейнова трудно было отыскать резиденцию Вессель-паши. Но вот показался небольшой холм, пестрящий красными фесками, на котором развевалось два белых флага. К Скобелеву подошел русский офицер и отдал саблю плененного паши. А где же он сам? От толпы в фесках отделилась небольшая группа. Впереди Вессель-паша, главнокомандующий Балканской армией, лицо мясистое, суровое, волосы с сильной проседью. Скобелев произнес несколько фраз о храбрости его войск, но ни одна морщина не разгладилась на лице паши. Он молча и злобно глядел на Скобелева и, наконец, еле слышно процедил: