根据阿古柏在达坂、吐鲁番、托克逊三城部署重兵，加强防守，其本人则坐镇喀喇沙尔指挥的情况，左宗棠于1876年11月初拟定了三路并进收复南疆的作战方案：刘锦棠部由乌鲁木齐南下攻达坂城，为北路；张曜部由哈密西进，为东路；徐占彪部出木垒河，越天山南下，为东北路。张、徐两部协力攻取吐鲁番，得手后，立即攻托克逊。

　　1877年4月14日，清军开始向南疆进军。刘锦棠率主力1万余人及开花炮队由乌鲁木齐南下，16日进至达板外围，乘守敌不备，迅速完成对该城的包围。4月18日，清军打退增援之敌，在达坂城外增筑炮台。4月19日，炮台筑成，清军用开花大炮轰塌城中大炮台、月城和城垛，击中敌弹药库，敌军死伤甚众，企图突围，被清军截杀未逞。敌守军在清军强大攻势面前只得投降，达坂城克复。这一战，清军共击毙敌军2000余人，俘敌1000多人。与此同时，张曜部和徐占彪部在盐池会师后，于4月21日克七克腾木，22日克辟展，25日克胜金台，向吐鲁番挺进。

　　4月26日，刘锦棠部攻克托克逊。随后，张、徐二部在罗长枯部湘军协助下收复吐鲁番。至此，清军三路并进，未及半月即收复三城，为彻底打败阿古柏创造了条件。南疆人民纷纷起义，反对阿古柏的反动统治。阿古柏见大势已去，于5月下旬逃至库尔勒自杀（另说他杀）。其子伯克，胡里在喀什噶尔称王，继续顽抗。

　　1877年9月，清军挟连克三城余威，乘秋高气爽之际，开始部署收复南疆八城之战。刘锦棠率马步32营为前锋，张曜率马步16营为后队，共2万余人，向西挺进。敌守军放弃喀喇沙尔和库尔勒西逃往库车。刘锦棠根据敌西逃库车，立足未稳等情况，决定亲率精兵追击。10月15日，刘锦棠率2000精兵追至布古尔（今轮台），击败敌骑千余。10月18日，追至库车城外，发现大量敌军。刘锦棠在随后跟进的部队到达后，猛攻库车，敌军大败，白彦虎率余部向西逃跑。清军收复库车。

　　10月19日，刘锦棠继续西进，21日抵拜城，22日在铜厂大败白彦虎军和伯克，胡里军。24日，清军克阿克苏城。26日克乌什。至此，清军在一个月内驰驱1000公里，连克南疆东四城--喀喇沙尔、库车、阿克苏和乌什。

　　清军的破竹之势，使盘踞在西四城（叶尔羌、英吉沙尔、和阗、喀叶噶尔）的敌军惊恐万分。和阗叛军呢牙斯向清军请降，并主动率兵围攻叶尔羌。伯克·胡里率兵自喀什噶尔增援叶尔羌，打败呢牙斯。但前喀什噶尔守备何步云乘机反正，率数百满汉兵民占据喀什噶尔。伯克·胡里赶忙回救喀什噶尔。何步云派人向刘锦棠乞援。刘锦棠当机立断，决定不待张曜全军到达，便分兵三路前进：一路由余虎恩率步骑5营从阿克苏取道巴尔楚克（今巴楚东）直趋喀什噶尔为正兵；一路由黄万鹏率骑兵6营、张俊率步兵3营，经乌什取道布鲁特边境，出喀什噶尔西为奇兵，约定于12月18日两路同抵喀什噶尔；刘锦棠自率一部经巴尔楚克直捣叶尔羌和英吉沙尔，策应攻取喀什噶尔。12月17日，余虎恩、黄万鹏等部齐至喀什噶尔，当晚一举收复该城。伯克，胡里、白彦虎率残部逃入俄境。12月21日，刘锦棠收复叶尔羌，24日收复英吉沙尔。1878年1月2日，清军克复和阗。至此，新疆全境除伊犁地区外，全部收复。清军收复新疆之战取得伟大胜利。1881年，中俄通过谈判，中国收回伊犁。

　　清军收复新疆的正义之战，不仅有力痛击了阿古柏侵略势力，而且粉碎了俄英两国利用阿古柏势力分裂我国的图谋，维护了国家的主权与统一。收复新疆成了左宗棠一生中一个十分重要的闪光点！