К началу декабря в гарнизонах, поставленных на становищах, обнаружились цинга и нервные горячки. В пище в отряде недостатка не было, но топливо добывалось с трудом, а с Эмбы прекращался всякий кустарник и даже камыш. Дрова же, находившиеся при отряде на верблюдах, выдавались с самою крайнею бережливостью.
19-го декабря отряд прибыл на первое становище к укреплению на р. Эмбе Аты-Якши, сделав в 32 дня 500 верст.
Все пространство до Эмбы уже было покрыто глубоким снегом. Отряд шел целиком без дорог, проделывая тропу в снегу. По приходе на ночлег войска разрывали снег для верблюдов, охраняли пастбища, развьючивали и затем к утру навьючивали 10,000 верблюдов. Топлива не было, войска мерзли. Теплая одежда оказалась дурно соображенною. Стеганные на овечьей шерсти полушубки быстро пришли в негодность; шерсть сбивалась комьями к низу в полы, не грея спины и груди. Теплые фуражки с широкими откидными назатыльниками весьма стесняли войска и сообщали им странный наружный вид. Но, несмотря на все переносимые трудности, больных в отряде было только 202, умерло 34 человек. Случаев отморожения было мало, ибо, к счастью, морозы стояли без ветров. Если же начиналась вьюга, то отряд останавливался переждать ее на ночлег.
Строевые лошади (все покрытая попонами) сохранились удовлетворительно, но около 20% верблюдов уже оказались негодными к дальнейшему пути. Отряд по необходимости остановился в укреплении Аты-Якши несколько дней, для отдыха людям и верблюдам. Перед выступлением в дальнейший путь обнаружился бунт между киргизами-возчиками, отказывавшимися следовать далее из опасения хивинцев. Двое из них были расстреляны, после чего остальные смирились.
Известия о движении русских к Хиве уже давно достигли хивинских пределов и вызвали энергичные приготовления к отпору. Отряды хивинцев двинулись навстречу. Один из них силою до 2,000 — 3,000 человек 18-го декабря произвел нападете на паше второе становище – укрепление Ак-Булак. После довольно упорного боя, хивинцы были отбиты и отступили, угнав несколько лошадей и верблюдов и увезя своих убитых и раненых. Потеря с пашей стороны заключалась в 5 убитых и 13 чел. раненых.
30-го декабря выступил из Аты-Якши 1-й эшелон и в последующие дни три остальных. Переход до укрепления Ак-Булак в 160 верст оказался еще более затруднительным, чем предыдущие. Войска встретили на пути столь глубокие снега, что последняя колонна, выступившая 4-го января, еще 30-го января не могла прибыть к Ак-Булаку, т. е. могла проходить в день в среднем только по 6 верст.
Потери в верблюдах возрастали со дня на день. Конница должна была протаптывать тропинки для верблюдов, а местами расчищать их лопатами. Орудия вытаскивали на руках. Все кормы занесло смерзшим в одну толщу снегом; бураны останавливали ход отряда по целым дням и прекращали всякое сообщение между колоннами. Протоптанные тропинки тотчас же заносились снегом. Морозы стояли в среднем свыше 20°. Топливо почти отсутствовало. При таких условиях силы людей подорвались. В отряде развилась от недостатка горячей пищи и трудов цинга, горячка, а также глазные болезни от снега и от дыма сырого топлива. Началась сильная смертность. По достижении Ак-Булака в строю оставалось только 1,900 человек, т. е. половина выступивших в поход. Верблюдов дошло до Ак-Булака только 5,200, но из них к дальнейшему следованию оказалось годных только 2,500, т. е. 1/4 выступивших.
При таких обстоятельствах генерал Перовский не признал возможным продолжать движение вперед и решился, пройдя только половину пути до Хивы, отступить обратно.
Но и возвращение отряда встретило чрезвычайные трудности.
4-го и 5-го февраля выступили с Ак-Булака первые колонны в обратный путь. Верблюды падали сотнями. Пришлось бросать запасы довольствия и употребить на топливо все тяжести, в коих не предстояло крайней необходимости.
18-го февраля отряд в весьма бедственном состоянии стянулся обратно к Эмбенскому укреплению, потеряв еще до 1,800 верблюдов. Потребовался сбор свежих верблюдов, а в ожидании присылки их, отряд был прикован к Эмбе в течении трех месяцев, не имея возможности ни двигаться вперед, ни вернуться назад. Морозы, далее в конце февраля, доходили до 26°. Из выступивших из Оренбурга верблюдов уцелело лишь 1,000 голов. Только 20-го мая началось движение отряда с реки Эмбы к Оренбургу, и 2-го июня отряд вступил в Оренбурга, везя с собою 1,200 больных и потеряв умершими свыше 1,000 человек.