14 октября русские войска блокировали Карс с гарнизоном в 25 тысяч человек при 303 орудиях. Завершив подготовительные работы, в ночь на 6 ноября 1877 года Лазарев повел соединения на штурм крепости. Карс пал в тот же день. В крепости было обнаружено 3 тысячи убитых и 5 тысяч раненых и больных турок. Еще 17 тысяч человек, в том числе 5 пашей и 800 офицеров, сдались в плен. Урон русских войск при осаде и штурме крепости составил 488 человек убитыми и 1788 ранеными.
После взятия Карса меньшая часть осадного корпуса была направлена к Эрзеруму, где обстановка складывалась для русских не совсем удачно. Эрзерумский отряд в 18 тысяч человек при 98 орудиях под командованием генерал-лейтенанта Геймана 12 октября настиг 5-тысячный отряд противника на Зевинских позициях. Несмотря на большое численное превосходство и полное отсутствие у турок артиллерии, Гейман не решился на атаку и остановил свои войска, позволив противнику отойти к Эрзеруму и укрепиться в том районе.
21 октября Гейман, дождавшись прибытия войск из-под Карса, принял, как старший по званию, общее руководство силами в 25 тысяч человек при 90 орудиях. Через два дня он атаковал турок на позициях при Даве-Бойну и нанес им поражение. Неприятель лишился убитыми и ранеными около 3 тысяч человек, стольких же пленными и всех 43 орудий. Потери русских в сражении составили 129 человек убитыми и 800 ранеными. Остатки вражеских войск бросились в Эрзерум, сея панику. Население крепости, не надеясь на силу оружия, открыло ворота и стало ждать прихода победителей, но их все не было…
Орден Святого Станислава с мечами, которым был награжден А. А. Брусилов в 1878 г.
Из-за своей нерешительности Гейман вновь упустил победу. Трое суток русские войска бесцельно простояли в 20 верстах от крепости, позволив турецкому командованию восстановить утерянное управление и приготовиться к обороне. Только в конце дня 27 октября части Кавказской армии подошли к Эрзеруму и практически с ходу начали штурм крепости. Он был отражен с потерей около 600 человек убитыми, ранеными и пленными. Убедившись таким образом в силе турок, Гейман снял осаду и отвел войска на зимовку в Пассианскую долину. Вскоре туда же прибыли резервы из-под Карса. Это неустроенное место стало гибельным для россиян. Вспыхнула эпидемия тифа, в числе многочисленных жертв которой стал и неудачливый генерал Гейман.