Кардинальное решение среднеазиатской проблемы последовало после поражения России в Крымской войне и последующего переноса центра тяжести Восточного вопроса с Ближнего Востока в центр Азии. Глобальная и региональная активность Англии после подавления восстания сипаев и ужесточения колониального режима в Индии повлекли за собой активизацию британской геополитики и в сопредельных странах, которые рассматривались Лондоном в качестве гласиса англо-индийской крепости: в Афганистане, Иране, Синьцзяне и ханствах Средней Азии. Хроническая нестабильность Средней Азии (когда только за г. Ура-Тюбе Бухара и Коканд воевали в первой половине XIX в. пятнадцать раз), интриги ханов Хивы и Коканда в Казахстане – для России небезопасные сами по себе – как орудие британской геополитики перерастали в качественно серьезнейшую угрозу. Британский фактор подтолкнул Россию к продвижению в Среднюю Азию из Казахстана. С целью локализации агрессивного Кокандского ханства в 1862 г. была занята восточная кокандская крепость Пишпек (ныне Бишкек), в 1863 – гг. Туркестан, Чилик, Аулие-Ата (позднейший Джамбул), в 1865 г. войска генерала Черняева взяли Ташкент (автономную территорию Кокандского ханства) и нанесли поражение бухарским войскам. В следующем 1866 г. были заняты бухарские укрепленные города Ура-Тюбе, Джизак, Ходжент и тем самым Коканд был изолирован от Бухары.
В 1867 г. было учреждено Туркестанское генерал-губернаторство во главе со знаменитым реформатором Средней Азии генерал-адъютантом К. П. фон Кауфманом. В 1868 г. русские войска заняли и удержали в боях с войсками эмира бухарского крепость и священный город Самарканд – некогда столицу державы Тимуридов, культурный центр Средней Азии. (Самарканд стал центром новообразованного Зеравшанского округа, впоследствии – Самаркандской области.) В контексте этих достижений стала возможной административная реформа не отдельных территорий, а всей зоны казахских степей в целом. В 1867 г. одновременно с Сырдарьинской областью (центр – Ташкент) была образована Семиреченская в составе того же Туркестанского генерал-губернаторства. В следующем 1868 г. (синхронно присоединению Самарканда) были образованы две казахские области Оренбургского генерал-губернаторства (Уральская и Тургайская) и две области Западно-Сибирского генерал-губернаторства (Акмолинская и Семипалатинская). Отсюда очевидно, что стабилизация Казахстана и системы его управления была достижима лишь в комплексе со стабилизацией и преобразованием Средней Азии.
До присоединения последней Казахстан оставался своего рода буферной полузависимой территорией, источником многочисленных проблем для многих поколений русских политиков и военных.
В 1873 г. были решены последующие проблемы: занята Хива и по мирному договору хан признал верховную власть русского императора; подчинен Коканд практически на тех же условиях. Но если в Хиве положение стабилизировалось сразу, то в Коканде вспыхнула трехлетняя усобица, деспот Худояр-хан был свергнут своими родственниками и скрылся в пределах России, Коканд вышел из-под контроля. В 1876 г. войска генерала М.Д. Скобелева подавили мятеж в Коканде. Учитывая полное банкротство политического режима Коканда, ханство было решено упразднить и включить в Туркестанское генерал-губернаторство в качестве Ферганской области. Напротив, в бассейне Амударьи Хивинское ханство и Бухарский эмират сохранились как вассальные монархии. Но пограничной с Казахстаном Хиве было запрещено иметь армию, а вооруженные силы Бухары, отделенной от Казахстана территорией Хивы и Туркестанского генерал-губернаторства, были предельно ограничены; их, однако, было достаточно, чтобы с помощью России противостоять афганцам и стоящим за ними англичанам.
На восточной границе Туркестана в 1864–1878 гг. Синьцзян (Восточный Туркестан) отделился от Китая, ослабленного восстанием тайпинов. В его части южнее Тянь-Шаня возникло в 1865 г. государство Йеттишар (Семь Городов) во главе с Якуб-беком – бывшим комендантом Ак-Мечети (сильнейшей кокандской крепости на Сырдарье, к тому времени взятой российскими войсками). Йеттишар и его незаурядный правитель вызывали определенное беспокойство не столько даже у туркестанского командования, сколько у МИДа в Петербурге. В 1871 г. по согласованию с правительством императорского Китая русские войска из Семиреченской области заняли в верховьях р. Или область г. Кульджи и контролировали его десять лет. Лишь в 1881 г. по Санкт-Петербургскому договору Илийский край Синьцзяна был возвращен Китаю (государство Якуб-бека было уничтожено китайцами еще в 1878 г.). Управление Илийским краем было настолько гуманным и продуманным, что едва ли не большая часть населения ушла с русскими войсками.