2 июля 1853 г. русские войска подошли к Ак-Мечети, а через три дня к крепости по Сырдарье пришел пароход «Перовский». С 5 июля начался обстрел крепости. Огонь вели одна 12-фунтовая и две 6-фунтовые пушки, два полупудовых и четыре 10-фунтовых единорога, пять полупудовых мортир и ракетная команда.

28 июля под стенами крепости были взорваны два фугаса, в образовавшийся пролом в 40 саженей (85 м) хлынула русская пехота. В ходе штурма русские потеряли убитыми и ранеными 11 офицеров и 164 нижних чина, а кокандский гарнизон был почти полностью уничтожен. В плен попало только 74 человек, 35 из которых были ранены.

5 августа основные силы графа Перовского ушли, а в Ак-Мечети (позже переименованной в форт Перовский) остались две роты пехоты и две с половиной сотни казаков при семнадцати орудиях и нескольких ракетных станках.

Форт Перовский стал главным опорным пунктом новоучрежденной оборонительной Сыр-Дарьинской линии, которая стала как бы авангардом Оренбургской линии и связывалась с ней кордоном укреплений от Аральского моря до нижнего течения Урала (защищавшим киргизскую степь от туркмен пустыни Усть-Урт).

В 1856 г. основной задачей русского правительства стало соединение Сыр-Дарьинской и Сибирской линий. На одном из этих направлений имелось 11 оренбургских линейных батальонов, уральских и оренбургских казаков, а на другом – 12 западносибирских линейных батальонов и казаков Сибирского войска. Эти небольшие силы были разбросаны на двух громадных фронтах, общим протяжением свыше 3,5 тысяч верст.

В конце лета 1860 г. кокандский хан собрал 22-тысячное войско для того, чтобы уничтожить город Верный, поднять на русских киргизскую степь и разгромить все русские поселки Семиречья. Положение для русских сложилось угрожающее. Подполковник Колпаковский двинулся из Верного навстречу хану с тысячей человек при восьми орудиях. В трехдневном сражении на реке Кара-Костек (Узун-Агач) кокандцы были наголову разбиты. Одновременно отряд полковника Циммермана разорил кокандские крепости Такмак и Пишпек. В 1862 г. Колпаковский взял крепость Мерке и утвердился в Пишпеке. Россия стала твердой ногой в Семиречье.

Александр II в 1863 г. приказал завершить соединение Сибирской и Сыр-Дарьинской оборонительных линий. Весной 1864 г. навстречу друг другу выступило два отряда: от Верного – полковник Черняяев с полуторатысячным отрядом при четырех орудиях, а от Перовска – полковник Веревкин с 1200 человеками и десятью орудиями.

Пройдя Пишпек, Черняев 4 июня взял штурмом крепость Аулие-Ата. В июле его отряд подошел к Чимкенту, где 22 июля вступил в бой с 25 тысячами кокандцев и разбил их. А Веревкин тем временем 12 июля занял крепость Туркестан и выслал летучий отряд для связи с Черняевым. Черняев считал свои силы недостаточными (7 рот, 6 сотен и 4 пушки) для штурма сильно укрепленного Чимкента и отступил в крепость Туркестан, где соединился с Веревкиным. Оба отряда поступили под общее командование только что произведенного в генералы Черняева и, отдохнув, в середине сентября направились к Чимкенту.

22 сентября 1864 г. русский отряд численностью в тысячу человек при 9 орудиях штурмом овладел Чимкентом и обратил в бегство десятитысячную кокандскую армию. Черняев овладел крепостью, переведя свои роты через ров поодиночке по водопроводной трубе. В ходе штурма русские потеряли убитыми и ранеными 47 человек. В крепости русский отряд захватил трофеи: 4 знамени, 31 орудие, много другого оружия и разных военных принадлежности.

Кокандское войско бежало в Ташкент. Генерал Черняев решил немедленно использовать свое моральное преимущество после чимкентской победы и двинуться на Ташкент. 27 сентября русский отряд подошел к сильно укрепленному Ташкенту и 1 октября штурмовал его, но был отбит и отступил в Туркестанский лагерь. Кокандцы решили взять реванш и, собрав около 12 тысяч головорезов, в декабре 1864 г. предприняли попытку напасть на крепость Туркестан. Но в трехдневном бою (с 4 по 6 декабря) у Икан кокандское воинство было остановлено сотней 2-го Уральского полка есаула Серова.

Весной 1865 г. по Высочайшему повелению была учреждена Туркестанская область, а генерал Черняев назначен ее военным губернатором. С отрядом в 1800 человек при двенадцати орудиях он выступил под Ташкент и 9 мая под его стенами разбил кокандское войско. Жители Ташкента отдались под власть бухарского эмира, выславшего туда свои войска. Решив опередить бухарцев, Черняев поспешил со штурмом и на рассвете 17 июля овладел Ташкентом. В Ташкенте, защищаемом тридцатитысячным войском, русские взяли 16 знамен и 63 орудия, потеряв 123 человека. Занятие Ташкента окончательно упрочило положение России в Средней Азии.

Англия всегда крайне болезненно воспринимала любое продвижение русских на юг, в Среднюю Азию. Поэтому, чтобы успокоить европейские правительства, и в первую очередь британское, 21 ноября 1864 г. князь Горчаков разослал по европейским столицам специальный циркуляр, объясняющий среднеазиатскую политику России.

Горчаков писал: «Положение России в Средней Азии одинаково с положением всех образованных государств, которые приходят в соприкосновение с народами полудикими, бродячими, без твердой общественной организации. В подобном случае интересы безопасности границ и торговых сношений всегда требуют, чтобы более образованное государство имело известную власть над соседями, которых дикие и буйные нравы делают весьма неудобными. Оно начинает прежде всего с обуздания набегов и грабительств. Дабы положить им предел, оно бывает вынуждено привести соседние народцы к более или менее близкому подчинению. По достижению этого результата эти последние приобретают более спокойные привычки, но, в свою очередь, они подвергаются нападениям более отдаленных племен. Государство обязано защищать их от этих грабительств и наказывать тех, кто их совершает. Отсюда необходимость далеких, продолжительнейших, периодических экспедиций против врага, которого общественное устройство делает неуловимым. Если государство ограничится наказанием хищников и потом удалится, то урок скоро забудется; удаление будет приписано слабости: азиатские народы, по преимуществу, уважают только видимую и осязательную силу; нравственная сила ума и интересов образования еще нисколько не действует на них. Поэтому работа должна начинаться постоянно снова. Чтобы быстро прекратить эти беспрестанные беспорядки, устраивают среди враждебного населения несколько укрепленных пунктов; над ним проявляют власть, которая, мало-помалу приводит его к более или менее насильственному подчинению. Но за этою второю миссиею другие, еще более отдаленные народы скоро начинают представлять такие же опасности и вызывать те же меры обуздания. Таким образом, государство должно решиться на что-нибудь одно: или отказаться от этой непрерывной работы и обречь свои границы на постоянные неурядицы, делающие невозможным здесь благосостояние, безопасность и просвещение, или же все более и более подвигаться в глубь диких стран, где расстояния с каждым сделанным шагом увеличивают затруднения и тягости, которым оно подвергается. Такова была участь всех государств, поставленных в те же условия. Соединенные Штаты в Америке, Франция в Африке, Голландия в своих колониях, Англия