劉錦棠在8月份率輕騎趕赴吉木薩爾，與金順商量軍事。他和金順約定，由金順率部駐紮阜康城，他自己率部駐紮城東的九營街，以圖進取。
左宗棠增派徐占彪部接防巴裏坤。他又命令駐紮在哈密的張曜，將分派在甘肅安西駐守的兵力全部調到哈密，以加強哈密與吐魯番一帶的防禦。
張曜到達哈密時，發現當地的回民都被白彥虎脅迫走了，留下一片荒蕪。張曜牢記著左宗棠的叮囑，在這裏試驗軍墾。
他首先發動士兵和當地老百姓尋找水源。有經驗的老兵發現一片長勢較好的草地，想到有草就會有水，便借來鋤頭一刨，果然找到一股清泉。老兵帶著人馬沿著這線草地往前走，找到了源頭，水源距離張曜所部分片屯墾的土地約有十來裏。張曜便從部隊的軍餉中節約開支來挖修水渠。
張曜所部隻有一營擔任警戒，其餘全部投入屯墾，一支部隊挖渠，一支部隊燒荒挖土。為了防止水在流經途中滲透浪費，渠道挖好以後，全部用三合土砌一道護壁。平原上到處都是挖土燒荒的士兵，插滿了“左靖恪軍”的旗幟，到處響起了湖南的花鼓戲與安徽的黃梅小調，一派祥和景象，哪裏像有戰事的樣子？
幾個回民出於好奇，過來瞧瞧，試著問了一句：“能不能給我們幾塊地種種？”張曜說：“行，你們有經驗。你們還可以宣傳朝廷不殺回民。”張曜不僅拿地給他們種，還免費提供種子和農具。這樣，又有九百多戶回民返回家園種地，一塊荒蕪了的土地馬上恢複了往日的熱鬧，炊煙四起，雞犬之聲相聞。
張曜所部一共開出水田三千五百畝，旱地一萬五千八百畝，植樹十萬株，開挖石渠十一裏半。
兵屯帶動了民屯，哈密地區來歸的農戶超過兩千戶，種糧食幾個月就見到成效。遠距離運輸糧食的做法基本停止，在古城與濟木薩一帶甚至還有部分軍糧出售。
白彥虎聽說湘軍大舉出動，還在搞兵屯，大為恐慌。他率部從紅廟移駐古牧地，聯合當地回民馬明的部隊抵抗湘軍。他們剔發改服，暗中依附安集延人。安集延人也派纏頭回民助戰。
劉錦棠經過偵察，發現阜康城西水窪縱橫，綿延二十裏，可以疏通荒廢的渠道，供給飲用水。從這裏向戈壁走出五十裏，直達黑溝驛，才有泉水。
8月8日，劉錦棠令部隊開溝引水，靠著廢渠紮營。第二天，部隊開往戈壁，假裝挖井，以使敵人放鬆警惕。
劉錦棠與金順約定，當晚出兵偷襲黃田，攻破敵軍關卡。
夜幕降臨，古牧方向遠遠地傳來號角聲，劉錦棠和金順所部先占據山岡，餘虎恩和黃萬鵬等人的騎兵從山上衝下，與白彥虎的騎兵廝殺。鏖戰良久，白彥虎派步兵增援，譚拔萃、譚上連和董福祥等人的步兵從中路殺出，騎兵分左右包抄，大敗白彥虎部，駐防關卡的部隊全部逃走。湘軍直抵古牧。
劉錦棠認為古牧城防禦堅固，很難迅速攻破，便率部返回黃田駐紮。古牧的回民首領馬明被帕夏抓住，押往南路，玉治和金中萬率領當地回民堅守古牧。
劉錦棠於8月12日揮師包圍古牧地，帕夏派軍官阿托愛率領騎兵趕來增援。劉錦棠令餘虎恩率騎兵在山前佇立，嚴陣以待。又派步兵分頭攻打山壘南關，全部攻克。阿托愛棄馬逃走。
8月16日，劉錦棠令部隊將開花炮抬來攻城，將城牆垛堞轟塌大半。8月17日，湘軍一鼓作氣攻克古牧，全殲六千名守軍。
劉錦棠估計烏魯木齊的守軍將會逃走，於8月18日親自率部向烏魯木齊開進。抵達城東時，發現安集延部、當地回民和纏頭回民全部在頭天夜裏撤走，於是湘軍進占烏魯木齊迪化州及妥明下令建築的偽王城。
劉錦棠調兵遣將，令各部分頭追出三十裏，到達鹽池，為戈壁所阻，各部返回。
湘軍的一係列進攻，令白彥虎和帕夏的部隊聞風喪膽。昌吉、呼圖壁和瑪納斯的守軍都棄城逃走。帕夏派來增援的五千騎兵已到達阪城，距烏魯木齊二百裏，聽說友軍失敗，不敢推進。新疆北路略為安定，隻有瑪納斯南城尚未攻克。
清廷收到捷報，賞劉錦棠騎都尉世職，賞譚上連、譚拔萃和餘虎恩等人雲騎尉世職，黃萬鵬賞穿黃馬褂，其他將領都得到不同程度獎賞。
左宗棠見新疆北路已經掃清，於9月份要求金順和錫綸率部分別扼守各城堡要隘，搜查敵軍殘部，命令張曜、徐占彪與劉錦棠率部向南路進軍。
劉錦棠下令搜山，陶生林與譚和義等部奔向東山，黃萬鵬、譚上連、譚拔萃和餘虎恩等部奔向大池和小池，向東南發展，抵達柴窩堡，小有斬獲。
這時候，帕夏率部占據吐魯番西南側的托克遜，修築三座城堡自衛。托克遜是噶孫的軍營，北守達阪，就能阻擊劉錦棠的烏魯木齊部隊，東守吐魯番，就能阻擊張曜的哈密部隊。
從烏魯木齊撤出的敗軍，在達阪集結，白彥虎和於小虎的部隊占據南山小東溝，派兵四處割禾，準備幹糧，企圖繞到湘軍後方攻擊。
劉錦棠於8月28日率部奔向小東溝，白彥虎所部已於前一天奔向金口峽。第二天，劉錦棠部急行軍九十裏，在金口峽追到白彥虎部。隻見幾萬名老弱婦女，踉蹌奔走，驚魂不定。白彥虎和於小虎已率部並入托克遜。劉錦棠回師烏魯木齊。
帕夏見白彥虎和於小虎勢力日漸衰弱，開始對他們頤指氣使，勒令他們的部眾剃發改裝，傍靠他修建的三座城堡居住。
左宗棠令張曜的嵩武軍西進，取道七克台，向吐魯番以東的辟展進軍。令徐占彪的蜀軍搜索巴裏坤和古城一帶的各山，從木壘河出兵，與張曜所部夾攻吐魯番。
木壘河地勢寬闊，可以容納一萬騎兵，而且水草豐饒。雍正年間，嶽鍾琪上奏，說在這裏駐紮重兵，必定有效。
金順所部正在攻打瑪納斯南城，久攻不克，要求湘軍助攻。劉錦棠於10月份派出道員羅長祜與譚拔萃、黃萬鵬、董福祥等部的十一個營前往。左宗棠見劉錦棠兵力單薄，增派總兵章洪勝、方友升和桂錫楨等部歸他調遣。11月上旬，又奏調金運昌軍五千人從包頭長驅西進，協助劉錦棠。
金順和錫綸所部於11月17日會同湘軍攻克了瑪納斯南城，俘虜偽元帥海玉、馬受和馬有才等人，妥明手下的悍將都被殲滅。
金順於12月份率部移駐昌吉，令提督孔才所部駐紮瑪納斯，令方春發所部駐紮呼圖壁，令副將徐學功等部分別駐守北路要害，湘軍羅長祜等部返回烏魯木齊。
此後大雪封山，左宗棠各部無法越嶺南下。帕夏和白彥虎趁著這個休戰的間隙，率部轉移到達阪和新城兩山之間，派大通哈守衛。
所謂大通哈，就是大總管的意思。
吐魯番過去有滿漢兩城。帕夏的次子海古拉又每天驅策萬夫修造偽王府，雄闊異常。整個冬天，帕夏令白彥虎和馬人得所部駐守吐魯番，海古拉所部駐守托克遜，大通哈率部駐守達阪，他自己住在西南方向的喀喇沙爾，即現在所說的焉耆，為三路策應。
這一年，慈利人孫開華奉命督師東渡，抵達台灣，屯駐基隆，鎮攝台北。當時台灣反清的土著暴動者主要在後山，有阿綿社和納納社。孫開華率部抵達成廣澳，進駐水母丁。
孫開華所部先取納納社，然後進攻阿綿社，擒殺暴動首領馬腰兵等人。暴動平息後，清廷對孫開華賞穿黃馬褂。