Венные действия развивались неблагоприятно для Сербии. Наступление сербской армии было вскоре остановлено. Инициатива перешла к османским войскам. Перед угрозой полного разгрома Сербия обратилась за помощью к российскому правительству. Чтобы защитить Сербию, правительство России предъявило Турции ультиматум о прекращении военных действий и заключении перемирия. Одновременно в России была объявлена частичная мобилизация. Сербия была спасена.
В острой международной обстановке царизм по - прежнему стремился уклониться от открытого участия в возникшем конфликте. По настоянию России в конце 1876 года в Константинополе была созвана конференция европейских держав, на которой были приняты условия соглашения с Турцией. В них предусматривалось предоставление автономии единому государству Боснии и Герцеговины и Болгарии. В ответ на это султан объявил о введении в стране конституции, утверждавшей равенство христиан и мусульман, и отклонил требования европейской конференции. Гарантировать права христианского населения Турция также отказалась. Война становилась неизбежной.
В этой обстановке германская дипломатия подталкивала Россию к военным действиям на Балканах, так как рассчитывала, по образному воображению Бисмарка, что “русский паровоз выпустит свои пары где-нибудь подальше от германской границы”. Германское правительство надеялось, что война на Балканах даст ему свободу по отношению к Франции и усилит его влияние на Россию и Австрию, имевшие острые противоречия между собой.
Многое зависело от позиции Австро-Венгрии. После длительных переговоров в январе 1887 г. была подписана тайная русско-австрийская конференция. В ней Австрия брала на себя обязательство соблюдать по отношению к России благожелательный нейтралитет и оказывать ей дипломатическую поддержку.
Важно было достигнуть полного согласия с Румынией, которая находилась в вассальной зависимости от султана. Господствующие классы Румынии не стремились к разрыву отношений с Турцией, и поэтому правящие круги заявили о нейтралитете своей страны. В обстановке, когда война становилась неизбежной, Румыния могла стать театром военных действий. В случае если русские войска получили возможность беспрепятственно пройти через румынскую территорию, военные действия разворачивались непосредственно в Болгарии. В апреле 1877г. между Россией и Румынией была подписана конвенция, которая установила между странами союзные отношения. Русские войска получили возможность свободного прохода через Румынию.
Весной 1877г. российское правительство сделало последнюю попытку мирного урегулирования балканского кризиса. По инициативе России был подписан “Лондонский протокол” шести держав с требованиями султанскому правительству провести реформы в крестьянских областях. Турция отклонила требования. Царизм оказался перед выбором: потерять свое влияние на Балканах и дискредитировать себя в глазах общественности России или начать военные действия, хотя и вопреки своим текущим планам.
12(24) апреля 1877г. Россия объявила войну Турции. К этому времени значительная часть этой армии была мобилизована и сосредоточена вблизи театров военных действий. События разворачивались на Балканах и в Закавказье. В день объявления войны русская армия перешла румынскую границу и двинулась к Дунаю. В сложнейшей обстановке войска быстро форсировали Дунай и тремя колоннами стали втягиваться в Болгарию.
Передовой отряд под командованием генерала И.В.Гурко, располагая небольшими силами, быстро развернул наступление и в конце июня овладел древней столицей Болгарии Тырново. Потерь в русских войсках практически не было. Впереди были горы. Многое зависело от того, в чьих руках будут перевалы. 7 июля русские войска овладели Шипкинским перевалом. Перед турецким командованием встала важнейшая задача возвратить Шипкинский перевал. Против русских войск была брошена крупная военная группировка под командованием сулейман-паши. Начался один из героических эпизодов войны - защиты Шипкинского перевала. В исключительно тяжелых условиях, при многократном превосходстве противника, русские войска с участием болгарского ополчения отразили многочисленные атакитурецких войск и удержали перевал вплоть до перехода в наступление в январе 1878г.
Западный отряд под командованием генерала Н.П.Криденера располагал знаменитыми силами. Он быстро овладел крепостью Никополь, но затем снизил темп наступления. В результате противнику удалось сосредоточить крупные силы в крепости Плевна,находившейся на пересечении важнейших дорог. Трижды русские войска при поддержке румынской армии безуспешно пытались овладеть городом. Здесь особенно сказалась приверженность части русского нейтралитета к прежним формам войны: малая маневренность войск без активного использования артиллерии и тесного взаимодействия частей. Так, во время третьего штурма успешные действия войск под командованием М.Д. Скобелева не получили поддержки других частей и общий исход оказался неудачным. Военный министр Д.А.Милютин писал Александру II: “Если мы будем по-прежнему рассчитывать на одно беспрерывное самоотвержие и храбрость русского солдата, то в короткое время истребим всю нашу великолепную армию”. По предложению Милютина город подвергся блокаде. Под руководством Э.И.Тотлебена, прославившегося еще во время обороны Севастополя, были вырыты прочные окопы, построены удобные землянки, тщательно пристреляны неприятельские укрепления. Были проведены вспомогательные операции, отрезавшие турецкую крепость от основных сил. Лишенная поддержки извне, крепость в ноябре 1877 г. сдалась. Падение Плевны было важнейшим событием в ходе войны.
Менее напряженный характер носили боевые действия на левом крыле дунайского театра войны. Здесь действовал сильный Рущукский отряд, который должен был сковывать действие противника в четырехугольнике крепостей Рущук, Шумла, Варна и Силистрия.
После падения Плевны начинается завершающий период войны. Русское командование приняло правильное решение о немедленном переходе Балкан, не дожидаясь весны. Расчет строился на достижении внезапности. Турецкое командование рассчитывало на выигрыш во времени, исключая возможность зимнего наступления русских войск.
В кратчайшие сроки войска были обеспечены продовольствием, теплой одеждой, боеприпасами. Проводилась расчистка маршрутов, и организовывались тактические учения. 13 декабря отряд под командованием Гурко в тяжелейших условиях горной местности при 25-градусном морозе преодолел Балканы и освободил Софию.
Другой отряд под командованием Ф.Ф.Радецкого через Шипкинский перевал вышел к укрепленному турецкому лагерю Шейново. Здесь произошло одно из крупных сражений, в ходе которого противник был разбит. Русские войска неудержимо двигались к Константинополю.
Одновременно успешно развивались события на закавказском театре военных действий. Накануне войны из войск Кавказкой армии был сформирован действующий корпус под командованием генерала М.Т.Лорис-Меликова. Основное наступление планировалось на города Карс, Эрзерум. В начале мая 1877г. русские войска успешно овладели сильной крепостью Ардаган.
В период летних боев героической страницей борьбы стала оборона небольшим русским гарнизоном города Баязет. В условиях 40-градусной жары и отсутствия питьевой воды героический гарнизон выдержал осаду плохо укрепленной крепости 10-кратнопревосходящим противником. Оборону Баязета современники сравнивали с Шипкинской эпопеей.
Крупнейшей операцией на Закавказском театре военных действий было взятие крепости Карс. Штурм был произведен ночью с 5 на 6 ноября и отличался смелостью и оригинальностью замысла. В плен было взято около 18 тыс. турок.
Одновременно с осадой Карса развернулась борьба за Эрзерум. Однако победа русских войск на Балканском театре и заключение перемирия с Турцией предотвратили кровопролитные бои. Активные действия в Закавказье лишили возможности турецкое командование перебросить Анатолийскую армию на Балканы. Успех русской армии в Закавказье во многом был предопределен активной поддержкой жителей Кавказа и Закавказья.
Военные успехи России вызвали тревогу у европейских правительств. Английский парламент предоставил правительству чрезвычайный кредит на нужды армии и одобрил решение послать военную эскадру в Мраморное море. Это создавало неблагоприятную обстановку для завершения войны. Русское командование получило предписание не занимать Константинополя.
Под угрозой полного военного поражения Турция обратилась к командованию Дунайской армии с предложением о перемирии, согласившись на передачу России крепостей Видин, Рущук, Силистрия и Эрзерум в качестве гарантии. Условия перемирия предполагали создание Болгарии в ее этнографических границах и признание независимости Сербии. Вопрос о создании большого болгарского государства вызвал протест европейских государств.
Переговоры о мирном договоре с Турцией были завершены 19 февраля 1878 г. в местечке Сан-Стефано вблизи Константинополя. Согласно договору Сербия, Черногория и Румыния получали полную независимость. Провозглашалось создание Болгарии - автономного княжества, в котором в течение двух лет находились русские войска для наблюдения за преобразованиями в стране. Турция обязывалась повести реформы в Боснии и Герцеговине. Румынии передавалась Северная Добруджа. России возвращалась Южная Бесарабия, отторгнутая по парижскому договору. В Азии к России отходили города Ардаган, Карс, Батум, Баязет и большая территория от Саганлуга, населенная в основном армянами. Сан-Стефанский договор между Россией и Турцией отвечал желаниям балканских народов и имел прогрессивное действие для народов Закавказья. Армянский вопрос был впервые сформулирован как международная проблема.