Следовательно, русским войскам нельзя было ограничиться достигнутыми успехами. Сильные турецкие подкрепления были на путях к Эрзинджану и Диарбекиру. Они были двинуты с целью вернуть Эрзерум, этот важный пункт на театре, и восстановить утраченное положение. Кавказской армии было приказано для обеспечения завоеванной крепости продвинуться вперед, выровнять отставший правый фланг на Приморском направлении, занять Битлис и продвинуться между озерами Ван и Урмия на Мосульском направлении.
Чтобы избежать катастрофы, турки перебросили на Кавказский фронт из Галлиполи 2-ю армию под командованием одного из лучших военачальников – маршала Ахмет-Изет-паши. Она должна была вернуть Эрзерум. Действительно, в первых боях она сумела оттеснить 4-й Кавказский армейский корпус. Испытывая недостаток резервов, Н.Н. Юденич бросил ему на помощь только сформированную 5-ю кавказскую стрелковую дивизию. На Огнотском направлении она столкнулась с четырьмя турецкими дивизиями и неделю сдерживала их. С подходом полков 4-й кавказской стрелковой дивизии русские перешли в наступление и вырвали победу. А затем, разгромив 4-ю пехотную дивизию, заняли город Муш. Огнотская операции закончилась 29 августа установлением фронта по линии Эллеу – Эрзинджан – Муш – Битлис.
В течение февраля и марта продолжалось наступление: на Приморском направлении сильные, почти неприступные с фронта позиции турок заставили прибегать для обхода этих позиций к переброске десантов. Здесь в начале марта были заняты Атина, Мепаври и Ризе. На Байбуртском направлении в конце февраля был занят Испир, на Эрзерумском в середине марта – Мемахатун и на Битлисском в середине февраля – Муш и Ахлат, а ночной атакой 2 марта был взят Битлис. В результате этого преследования отступавших турок кавказская армия к апрелю вышла на линию Ризе – Мемахатун – Башкала и далее на 1–2 перехода западнее Урмии и Миандуаба. Эрзерумская операция кончилась, начиналась Трапезундская, представляющая интерес как пример взаимодействий армий и флота. Этому не помешала попытка германо-турецкого флота воспрепятствовать русским операциям. Германский крейсер «Бреслау» 3 апреля нанес удар по Новороссийску, но отошел под натиском кораблей Черноморского флота. Появление подводной лодки неприятеля также результатов не принесло.
Первые действия войск в трапезундском направлении были предприняты уже 23 января 1916 года, когда Приморский отряд (около 15 тысяч человек) под руководством генерал-лейтенанта В.Н. Ляхова при поддержке кораблей Батумского отряд Черноморского флота успешно высадились в устье рек Балтачи-дараси (50 км от Трапезунда) и Кара-дере. В составе Батумского отряда Черноморского флота числился 1 линкор, 2 эсминца, 2 миноносца, 2 канонерские лодки. Батумский отряд командовал капитан 1-го ранга М.М. Римский-Корсаков. Огнем с миноносца «Строгий» была разрушена телеграфная станция и на берег высажен небольшой русский десант. На следующий день наступление русских войск возобновилось. Огнем корабельных орудий были разрушены многоярусные турецкие окопы на склонах гор, снесены проволочные заграждения. Русские корабли расстреляли и подходившие из тыла турецкие подкрепления, поэтому пехота в ходе наступления не понесла серьезных потерь.
В первых числах февраля, разгромив 3-ю турецкую армию, русские войска продвинулись с боями вглубь Османской империи более чем 150 километров и вступили в город Муш к западу от озера Ван. Наши войска потеряли убитыми и ранеными чуть более 8 тысяч человек. Потери же турок составили 66 тысяч погибших и получивших ранения, не считая 13 тысяч, попавших в плен. Разгром турецких войск и захват обширных территорий Османской империи от южного побережья Черного моря до равнин Месопотамии выглядел весомее на фоне поражения западных союзников России по Антанте под Аденом (современный Йемен) и несколькими неделями ранее поражение от турок в Дарданеллах и Месопотамии.
5 февраля 1916 года к важнейшему центру добычи угля городу Зонгулдак на севере Турции подошли эскадра в составе линейного корабля «Императрица Мария», крейсера «Кагул», двух миноносцев и двух авиатранспортных кораблей «Александр I» и «Николай I». С них спустили на воду 11 гидросамолетов, которые совершили налет по прицельному бомбометанию. Одна из бомб попала в турецкий пароход «Ирмингард», который затонул. В ответ германская подводная лодка «UB-7» безуспешно атаковала русский «Александр I», после чего русская эскадра вернулась в Севастополь. 7 февраля 1916 г. русские корабли «Ростислав» и «Кубанец» обстреливали турецкие позиции в районе Вице, прикрывая пехоту, которая уже закрепилась на новых позициях. За 3 дня русские войска продвинулись на 20 км, потеряв 120 человек убитыми и ранеными. Потери турок только убитыми составили более 500 солдат и офицеров.