Наступление русских началось 29 декабря 1915 года. Первым двинулся вперед 2-й Туркестанский корпус, а на другой день 1-й Кавказский. Первые два дня наступление развивалось с большим трудом и потерями. Турки обороняли свои позиции чрезвычайно упорно. Только в ночь на Новый год, когда турки ввели в бой все свои резервы, Николай Николаевич направил свою ударную 66-ю пехотную дивизию по самой труднодоступной горной местности, которая хуже всего отслеживалась врагом. Около 2-х часов ночи были получены первые обнадеживающие донесения. К утру выяснилось, что 4-я Кавказская дивизия в метель и вьюгу сумела прорвать неприятельский фронт. 3 января войска спустились с гор в Пассинскую долину и на следующий день взяли Кепри-Кей. Отступление турок превратилось в беспорядочное бегство. Их командование явно утратило контроль над войсками. В погоню была брошена Сибирская казачья бригада генерала Раддаца, которая 6 января в районе Гасан-кала разгромила турецкий арьергард. Турки спешно откатывались под защиту Эрзерумских фортов.
В этой операции турки потеряли 25 000 человек, из них 7000 с 11 орудиями взято в плен; потери русских составили до 9 000 человек убитыми и ранеными.
Первая цель русской армии была достигнута. 3-я турецкая армия разбита. В этот момент у генерала Юденича возникла дерзкая мысль, используя высочайший моральный подъем своих войск, а также растерянность и упадок духа у неприятеля, взять штурмом Эрзерум. Израсходованный боевой запас в сражении за Каприкейские позиции генерал хотел взять из неприкосновенного запаса Карской крепости, о чем он обратился к Главнокомандущему, но получил отказ. Доводы Великого Князя понять нетрудно. Тогда члены генерального штаба в лице полковника Масловкого и подполковника Штейфона отправились в Тифлис, чтобы объяснить Великому Князю о дезорганизации, царящей в турецких войсках. Первоначально Главнокомандующий отказывал в просьбе изменить свое решение. Но после многочисленных бесед Юденича по телефону Великий Князь дал просимое разрешение, но с условием, что генерал Юденич возьмет на себя всю ответственность за последствия, которые могут произойти в случае неудачи штурма крепости. Генерал Юденич коротко ответил, что принимает на себя эту ответственность.
Между тем, на подготовку к штурму Юденич отводил всего лишь 20 дней. Войска подтягивались и перегруппировывались, из Карса на автомобилях была переброшена немногочисленная осадная артиллерия (всего 34 тяжелых орудия) и боеприпасы. Теперь на Эрзерумском направлении было сосредоточено больше 80 % войск Кавказской армии, так что другие участки фронта были весьма рискованно оголены. Но Юденич очень точно рассчитывал все свои действия. Штейфон писал об этом: «Юденич понимал всю ответственность, которую на себя при этом брал… В те дни подготовки генерал Юденич был особенно молчалив и самоуглублен».
Согласно плану Юденича, войска должны были нанести удар по линии фронтов одновременно со всех сторон. 2-й Туркестанский корпус генерала Пржевальского должен был атаковать левый фланг турецкой позиции – Гурджи-богазский проход, прикрываемый двумя относительно слабыми фортами Кара-Гюбек и Тафта, и, заняв их, прорваться с севера в Эрзерумскую долину. Южнее его действовали части 1-го Кавказского корпуса генерала Калитина. 4-я Кавказская стрелковая дивизия генерала Воробьева должна была атаковать в промежуток между фортами Тафта и Чобан-деде, для чего ей необходимо было сначала утвердиться на горном плато Каргабазар.
По плану замысел Юденича состоял в том, чтобы прорвать фронт на северном правом фланге и, обойдя самые мощные оборонительные позиции турок, ударить на Эрзерум с западной, внутренней стороны хребта Деве-Бойну во фланг и тыл 3-й турецкой армии. Атаковать его предстояло одновременно по всей линии укреплений, десятью колоннами, без передышек, круглосуточно, чтобы враг не мог усиливать одни участки за счет других. Юденич распределил свои силы неравномерно, чтобы наступающие колонны были неравнозначны. Удары должны были наноситься со ступенчатой последовательностью. Для участия в штурме привлекались 2-й Туркестанский корпус и 1-й Кавказский, резерв составили Сибирская и 2-я Оренбургская казачьи бригады. В операции всего участвовали 60 тысяч человек, 166 полевых орудий, 29 гаубиц и тяжелый дивизион из 16 мортир калибра 152 мм. На подготовку отводилось три недели.