Одним из самым значительным для Александра Александровича стало участие в русско-турецкой войне 1877-1878 гг. Царевич был командиром отдельного сорокатысячного Рущукского отряда, задача которого состояла в задержании движения турецких войск, расположенных в крепостях Шумке и Силистре, и в охране тыла действующей армии. За турецкую кампанию Александр получил ордена «Святого Владимира» с мечами и «Святого Георгия 2-й степени».
Война не принесла царевичу лавров полководца, но она многое значила в его судьбе. Он познакомился с людьми, которые потом стали его соратниками: генералом П.С. Ванновским, начальником штаба цесаревича (впоследствии военный министр при Александре III) и начальником кавалерии графом И.И. Воронцов-Дашковым (позже министр императорского двора). Александр Александрович на деле увидел недостатки существующей военной организации России, в частности, слабость русского флота. После войны он создал Добровольный флот, состоявший из судов, которые в мирное время использовались как транспорт, а в военное – превращались в боевые корабли. Вице-председателем комитета, заведовавшего этим делом, цесаревич сделал своего наставника К.П. Победоносцева. Ужасы войны сильно повлияли на мировоззрение цесаревича. Он не мог забыть, как в октябре 1877 г. на его глазах погиб двоюродный брат Сергей Лейхтенбергский, слышал о бессмысленных и кровавых штурмах Плевны («эта несчастная Плевна! Этот кошмар войны!»21 – писал он Победоносцеву 8 сентября), видел бестолковость действий командующего – дяди, великого князя Николая Николаевича. «Командир войны» породил в нем стремление избегать на будущее вооруженных конфликтов России с другими странами, определил миролюбивую внешнюю политику Александра III, прозванного Миротворцем за то, что в течение тринадцати лет его правления империя так по-настоящему и не была ни разу втянута в военное противоборство.
Во внутриполитических делах Александр придерживался взглядов, что его отец Александр II, идет на либеральные реформы только вследствие нажима извне, считал, что нежелательные меры и решения были «навязаны папа» его окружением. Беседы с Победоносцевым и письма наставника укрепляли цесаревича в этих убеждениях, что сама по себе либеральная политика является ошибочной. Либерализм приведет к конституции, писал Победоносцев, а конституция – «великая ложь нашего времени». «Одно из самых лживых политических начал есть начало народовластия, то, к сожалению, утвердившаяся со времени французской революции идея, что всякая власть исходит от народа и имеет основание в воле народной»