Тем не менее Осман-паша сознавал свое рискованное положение в импровизированном плевненском лагере и просил разрешения отступить, пока его там не блокировали. Ему, однако, было предписано оставаться в Плевне. Из гарнизонов Западной Болгарии была сформирована в Софийском районе армия Шефкета-паши, которую предполагалось направить к Осману. 8 сентября Шевкет-паша двинул в Плевну дивизию Ахмета-Хивзи (10 тысяч штыков при 12 орудиях) с громадным продовольственным транспортом. Сбор этого транспорта прошел незамеченным, а когда вереницы этих обозов протянулись мимо массы нашей конницы (6 тысяч сабель, 40 орудий), бездарный и робкий ее начальник генерал Крылов не решился их атаковать. Ободренный этим, Шевкет-паша 23 сентября двинул еще один транспорт, с которым отправился и сам, причем от Телиша всю охрану составлял всего один кавалерийский полк! Крылов пропустил транспорт и самого Шевкета-пашу, проехавшего со слабым конвоем обратно из Плевны в Софию. Попустительством Крылова армия Османа-паши была снабжена продовольствием на два месяца!
15 сентября под Плевну прибыл генерал Тотлебен, вызванный царской телеграммой из Петербурга. Объехав позиции, Тотлебен категорически высказался против нового штурма Плевны. Вместо этого он предложил наглухо заблокировать город и уморить турок голодом. (С чего следовало сразу начинать!)
К началу октября Плевна была полностью заблокирована. К середине октября под Плевной русские сосредоточили 170 тысяч человек против 47 тысяч у Османа-паши.
Для деблокирования Плевны турки создали 35-тысячную так называемую «Софийскую армию» во главе с Мехмедом-Али. Мехмед-Али медленно двинулся к Плевне, но 10–11 ноября его части были отброшены у Новагана западным отрядом Гурко. (У Гурко было тоже 35 тысяч человек). Гурко хотел преследовать и добить Мехмеда-Али, но великий князь Николай Николаевич запретил это. Обжегшись на молоке у Плевны, великий князь теперь дул на воду.
К середине ноября в блокированной Плевне боеприпасы и продовольствие оказались на исходе. В ночь на 28 ноября Осман-паша оставил Плевну и пошел на прорыв. 3-я Гренадерская дивизия, энергично поддерживаемая нашей артиллерией, остановила турок. К середине дня к месту боя подошли основные силы русских. Раненый Осман-паша отдал приказ о сдаче. Всего сдалось в плен 10 пашей, 2128 офицеров, 41 200 нижних чинов. Взято 77 орудий. Турки потеряли убитыми и ранеными около шести тысяч человек. Русские потери в этом бою не превосходили 1700 человек.
Кавказский театр военных действий по установившейся традиции считался второстепенным. В этом были единодушны и русские, и турецкие генералы. Соответственно, обе стороны ставили перед собой ограниченные задачи.
Для русской армии конечной целью боевых действий на Кавказе было взятие крепостей Каре и Эрзерум.
Задачей турецкой армии было проникновение на Кавказ с целью поднять мятеж горных мусульманских племен, неприязненно относившихся к России.
5 мая 1877 г. русские войска взяли штурмом Ардаган, но мощнейшая крепость Каре с 18-тысячным гарнизоном капитулировала лишь 6 ноября.
19 февраля 1878 г. в местечке Сан-Стефано под Константинополем Россия и Турция подписали мирный договор.
Сан-Стефанский договор расширял территорию Болгарии по сравнению с границами, намеченными Константинопольской конференцией. Ей передавалась значительная часть Эгейского побережья. Болгария становилась княжеством в номинальной вассальной зависимости от султана, простиравшимся от Дуная и Черного моря до Эгейского моря на юге и албанских гор на западе. Турецкие войска лишались права оставаться в пределах Болгарии. В течение двух лет ее должна была занимать русская армия.
Сан-Стефанский договор предусматривал также полную суверенность Черногории, Сербии и Румынии, предоставление Черногории порта на Адриатике, а румынскому княжеству – Северной Добруджи, возвращение России Юго-Западной Бессарабии, передачу ей Карса, Ардагана, Баязета и Батума, а также некоторые территориальные приобретения для Сербии и Черногории. В Боснии и Герцеговине должны были быть проведены реформы в интересах христианского населения, равно как на Крите, в Эпире и Фессалии. Турция должна была уплатить контрибуцию в размере 1 миллиарда 410 млн. рублей. Однако большая часть этой суммы покрывалась за счет территориальных уступок со стороны Турции. Фактической уплате подлежало 310 млн. рублей. Вопрос о Проливах в Сан-Стефано не ставили.