在中国军队歼灭阿古柏侵略军，武力收复除伊犁以外的新疆领土的时候，俄国并没有强力介入，基本上采取了旁观的态度。俄国之所以采取这一态度，是因为它当时的战略重心已经放到了巴尔干半岛。
在中国军队开始出关作战的1876年，沙皇亚历山大二世已经决定对土耳其发起攻击。在中国军队向达坂、托克逊、吐鲁番三城发起攻击的1877年4月，沙皇俄国正式向土耳其宣战。此后，两国展开了将近一年的大战。最终，俄国虽然获胜，但也付出了十几万伤亡的惨重代价。在这段时期内，俄国根本没有余力顾及新疆，所以只能旁观清军消灭阿古柏侵略军。
俄国没有余力侵略中国，而中国方面负责西部边防的总统帅左宗棠也不愿主动挑起与俄国的战争。左宗棠认为，当时中国的主要敌人是阿古柏侵略军，不是俄国，没有必要两面树敌，导致俄国强力干涉新疆问题。与俄国作战，中国军队并没有必胜的把握，虽然我们不怕俄国军队，但也绝不可主动挑起战争。
当初俄国占据伊犁，其驻华公使曾经对中国总理衙门说，只要中国收复乌鲁木齐以及玛纳斯，就立马将伊犁还给中国。所以，1876年中国军队收复乌鲁木齐、玛纳斯后，朝中就有人提出应该派人前往俄国索还伊犁。
清廷征询左宗棠的意见。左宗棠说，现在还不是收复伊犁的时候，当前的主要任务是全力以赴收复南疆，而不是收复伊犁。如果现在就派人去索要伊犁，俄国人肯定会以武力相要挟，收复南疆的事就难以兼顾了。与其这样，不如先收复南疆，展示我军的实力，然后再迫使俄国妥协，将伊犁归还我国。所以，现在应该把收复伊犁的事，先搁置搁置。清廷同意了左宗棠的这一战略规划。
清军进军新疆南八城的时候，俄国和土耳其大打出手，原本驻守在新疆边境的部分俄国军队被调往前线。留守北疆的清军将领金顺认为有机可乘，给左宗棠写信说，他愿意率军乘虚袭取伊犁。
左宗棠不同意金顺的做法。他说，北路兵力并不强大，南路又不能分兵支援，击败俄军的把握不大。即便军事上有把握，也不必采取偷袭的方式，将来完全可以堂堂正正地向俄国索还。如今立即以武力攻取，即便可以暂时取得胜利，将来的后果是怎样的，我们无法预计，所以这并不是稳妥的计策。金顺听取了左宗棠的意见，放弃了对伊犁的军事行动。
侵略军新头子伯克胡里逃入俄国后，刘锦棠准备率军越境入俄国追剿。左宗棠得知后，立即予以制止。左宗棠认为，越境追剿不符合国际准则，会引起争端，对我国不利。
这时候，左宗棠还是立足于通过外交途径来解决与俄国之间的争端。他命金顺给俄国的土耳其斯坦总督写一封信，提出两点要求：一、归还伊犁；二、将中国正在追剿的敌人缚送中方。左宗棠知道边境总督无权处理归还伊犁这样的大事，必须通过正式的外交途径才能解决，于是报请总理衙门，照会俄国公使，按原定的说法交还伊犁。
俄国的土耳其斯坦总督接到金顺的信后，久久不作答复，不仅继续庇护伯克胡里等对中国人民犯下滔天罪行的要犯，还扬言要进攻伊犁东北的精河。前线的将士，包括刘锦棠等高级将领在内，得知这一消息以后，都很气愤，要求先发制人，越境追剿伯克胡里等人。
左宗棠反对这种做法。他认为，俄国只是虚张声势，刚刚在俄土战争元气大伤的俄国军队，现在还没有精力发起一场对另一个大国的战争。但是，俄国人收容伯克胡里等人，明显不怀好意。他们是想长期霸占伊犁，并以伊犁为跳板，向我国新疆渗透。中国要想收回伊犁，不太容易。收复伊犁的总方针应该是先礼后兵，要以武力为后盾，但不可主动挑起战端。中俄边境长达万里，俄军可以从任意一点攻入，中国将防不胜防。虽然西北这边，有一支刚刚完成收复新疆任务的百战雄师，但东北没有，乌里雅苏台也没有。所以，战争是万不得已才能使用的手段。刘锦棠等人听从了左宗棠的意见，将满腔怒火暂时压制了下去。
不久之后，英俄两国在我国新疆边境发生了冲突，英国嗾使当地人夺取了俄国的两座城池。俄国被迫抽调驻守中俄边境的俄军前去迎战。前线将士得知这一情况后，觉得这是一个千载难逢的良机，要求左宗棠派他们前去袭取伊犁，并越境追剿伯克胡里等人。
左宗棠还是不同意这种做法。他说，英国和俄国之间早就有矛盾，俄国自恃国大，英国自恃兵强，都想独霸中亚，发生冲突是很正常的。对于中国来说，最好的策略是静观其变，不宜轻举妄动。我们要发愤图强，做好迎战的准备，但绝不可主动挑起战争。不仅对英、俄等国要如此，对待其他国家，也应该是如此。
总而言之，由于俄国陷入俄土战争的泥潭一时难以自拔，以及左宗棠先解决南疆问题后解决伊犁问题、先外交交涉后付诸武力的战略思想，在1876年到1878年上半年这段时期内，中俄之间虽然有些小矛盾，但始终没有升级，更没有到决裂的边缘。
然而，俄土战争结束后，俄国很快就将战略重心重新调整到了中亚。俄国迅速替代阿古柏侵略军，成为了中国的头号外敌。
侵略军的新头子伯克胡里等人是俄国手中握着的一张重要牌。俄国人认为，虽然“哲德沙尔汗国”已经覆灭，但是伯克胡里在新疆还是有些威望，只要时不时地放一些伯克胡里手下的人潜回新疆闹事，清军在新疆就会完全待不下去，更别说对抗俄国了。这样做对俄国来说，还有一个好处，那就是可以试探清军的真正战斗力，如果清军不能很快解决重新入侵的阿古柏余孽，那就说明清军的战斗力不行，在伊犁交涉中俄国的态度就可以强硬一些，反之，俄国就不得不对中国做出些让步。
1878年秋，伯克胡里手下最重要的一员将领阿里达什在俄国的支持下，带领同伙数十名潜回新疆喀什噶尔。阿里达什等人到处煽动我国少数民族同胞反抗政府，说什么汉族人不是他们同族的人，理应被驱逐出去，并且驻守喀什噶尔的清军即将调往关内，只要布置妥当，他们是能重新夺回喀什噶尔的。阿里达什还欺骗我国少数民族同胞说，只要他们重新掌控新疆，境内的百姓，除汉族人外，都可以免交粮税。
阿里达什等人说的这些话，完全是胡话、鬼话！之前阿古柏统治新疆的时候，横征暴敛，烧杀掳掠，弄得民不聊生，直到以汉人为主体的清军到来之后，老百姓才得以安居乐业。这种天翻地覆的变化，新疆各族同胞都是亲身经历过的。所以，阿里达什的这些胡话、鬼话，并没有多少人相信。得不到老百姓支持的他，注定将要走向覆灭。
刘锦棠掌握阿里达什的行踪后，随即命谭慎典等率军前往抓捕。阿里达什逃到奈曼，被事先埋伏在那里的清军擒杀。阿里达什是伯克胡里最重要的嫡系将领，清军擒杀此人，是对阿古柏余孽的沉重一击。
虽然擒杀了阿里达什，但跟随阿里达什潜回新疆的另一个重要人物阿卜杜勒哈马却从乱军之中逃走了。
阿卜杜勒哈马逃出后不久，即在俄国的支持下，率领阿古柏余孽八百多名，重新杀回新疆。他们打着替阿古柏报仇的旗号，并欺骗我国少数民族同胞说，他们在南疆有数万的支持者，大家都愿意替阿古柏报仇，夺回南疆各城易如反掌。他们的这点煽动伎俩，根本骗不了善恶分明的我国少数民族同胞。所以，这伙侵略者用尽手段，拉到的同伙还是很少。即便如此，他们还是准备蚍蜉撼树，与清军较量一番。于是，这伙人在阿卜杜勒哈马的带领下，推进至距离喀什噶尔只有一百余里的明约路。
刘锦棠命各路清军严密防守。侵略军找不到进攻的机会，只好退到一个叫博思塘特勒克的地方，企图凭借那里的险要地势与清军周旋。
博思塘特勒克城，左右是山，中间是一片平谷，附近一带是戈壁。从这里向东走一百六十里，即是乌帕尔城。
为了歼灭这伙侵略者，刘锦棠亲率大军进驻乌帕尔城。仔细地观察过博思塘特勒克城的地势后，刘锦棠认为，越过戈壁去攻击敌人，会暴露在敌人的炮火之下，损失比较大。经过一番缜密的思考后，刘锦棠定了一个引蛇出洞、十面埋伏的计策，试图全歼这伙侵略者。
刘锦棠首先派出一些少数民族同胞，前往博思塘特勒克，假装投降阿古柏余孽，获取阿古柏余孽的信任，然后骗他们说乌帕尔城中只有少量清军，发兵数百就能拿下这座重要城池。
阿卜杜勒哈马等人信以为真，派出大部队前往攻打乌帕尔城。刘锦棠得知敌军中计，便在乌帕尔城下设下埋伏，张网以待，同时命令罗长祜、谭慎典、方友升等率精兵快速前进，攻击敌军的大本营博思塘特勒克城。
这天黎明，敌军的大部队进入刘锦棠设计的埋伏圈。刘锦棠当即下令全线出击。敌军原以为乌帕尔城中只有少数清军，却不料遇上了清军的主力，当即惊慌失措，被勇猛的清军杀掉大半。剩下的敌军一看势头不好，赶紧往博思塘特勒克城逃去。
与此同时，罗长祜、谭慎典、方友升等率领的清军精锐杀至博思塘特勒克城。城中的敌军没有料到清军会来突袭，都在睡觉。听到外面喊杀声四起，他们才意识到清军的到来，纷纷从床上跃起，拿起刀矛准备反抗。然而，他们的这种仓促的反抗是毫无效果的。不过十几分钟，就有几百名敌军被清军击斩。余下的敌军纷纷投降。
顺利占领博思塘特勒克城后，罗长祜、谭慎典、方友升等人按照刘锦棠事先的规划，率军在博思塘特勒克城旁边的山谷中设下埋伏，等待从乌帕尔城下逃出的敌军路过。
为了取得最佳的伏击效果，罗长祜命步兵埋伏在谷中，而以骑兵埋伏在谷外，试图以精锐骑兵阻断敌人的退路，进而全歼包围圈内的敌军。
这天黄昏时，敌军的大部队从乌帕尔城下返回，进入了清军的埋伏圈。罗长祜一声令下，英勇无比的清军便排山倒海般的向敌军杀去。
敌军见清军的骑兵阻断了他们的退路，于是将骑兵分作数十队，向清军骑兵冲杀过去。
清军将领谭慎典在高处看见这股敌军的首领是阿卜杜勒哈马的儿子买卖提斯拉木，决定擒贼擒王，先斩杀此人。只见他大吼一声，挺着长矛，迅猛地向买卖提斯拉木杀去。买卖提斯拉木防备不及，被长矛刺中身亡。敌军没了首领，顿时大乱。清军趁机猛烈进击，敌军抵抗不住，纷纷溃逃。
取得决定性胜利后，各路清军继续追歼残敌。部分敌军命大，硬是从清军的天罗地网中穿出，逃向了俄国。这其中，最重要的一位就是阿卜杜勒哈马。
刘锦棠很清楚，阿卜杜勒哈马不灭，新疆就不可能安宁。于是，他命令各部将，严守重要隘口，随时准备应付阿卜杜勒哈马潜回新疆作乱。
果然不出刘锦棠所料，第二年夏天，阿卜杜勒哈马再次纠集一批阿古柏余孽，潜回新疆，进犯色勒库尔城。
当时驻守在色勒库尔城的是我国维吾尔族优秀将领伯克素唐夏。侵略军将色勒库尔城团团围住，日夜环攻。伯克素唐夏并不慌张，指挥军民奋力作战，多次击退侵略者的进攻。
阿卜杜勒哈马见强攻无法得手，只好使用计谋，派人前往城中劝伯克素唐夏投降。和阿卜杜勒哈马的使者交谈后，伯克素唐夏心生一计，同意和他们在城下相会，商谈投降条件。阿卜杜勒哈马得知伯克素唐夏愿意投降，兴奋异常，放松了应有的警惕。
举行会谈的那一天，阿卜杜勒哈马并没有带太多的卫士，就走出阵前，与伯克素唐夏把手言欢。
突然，伯克素唐夏将右手往前一挥，大怒道：“谁敢上前擒杀逆贼？”
话音未落，二十名精壮的武士从伯克素唐夏背后闪出。其中有一人，名叫苏乃满，突然向前奔向阿卜杜勒哈马，一手抓住他的马缰，一手拿刀往他身上砍去。
这时候，阿卜杜勒哈马已经有了防备，连忙抽刀将苏乃满抓住马缰的手指砍断，然后调转马头，准备逃回自己阵中。
眼看阿卜杜勒哈马就要逃走，另一位名叫豁罕的壮士举枪便射，一枪正中阿卜杜勒哈马的后背，结果了他的性命。阿卜杜勒哈马三次带领阿古柏余孽潜回新疆作乱，对中国人民犯下了滔天的罪行。前两次他命大，得以逃脱，但这一次，终于是天网恢恢，疏而不漏，跟随他的主子阿古柏下到十八层地狱了。他的七名卫兵，也被当场击毙。
敌军丧失了首领，却也没有大乱。他们依旧将色勒库尔城团团围住，妄图攻下城池斩杀伯克素唐夏，为阿卜杜勒哈马报仇。
刘锦棠得知色勒库尔被围后，立即派大军前来解救。敌军知道他们不是清军主力的对手，于是放弃围城，连夜往俄国方向逃去。
前几次，阿古柏余孽前来侵扰，清军都没能全歼敌人，致使敌军屡败屡来，似乎没有最终消停的日子。所以这一次，刘锦棠决心彻底干净地将入侵的敌军消灭。
被刘锦棠派往追击阿古柏余孽的是董福祥所部。董福祥不敢怠慢，率军日夜兼程，赶了两天两夜的路，但还是没有见到敌人的踪迹。这时候，董福祥大军来到了一个叫作空谷根满斯的地方。董福祥发现，这块地方地上满是牛马血，这说明敌军刚刚逃出不远。
这时候，步兵赶了两天两夜的路，已经疲惫不堪了，很多人脚上长了老茧，根本无法走路了。不用步兵，只用骑兵的话，兵力显得太空虚，遇上敌人的埋伏，很可能会遭遇惨败。
步兵应该怎样前进呢？董福祥想了许久，终于想出了一个办法。他命部将张俊挑选一批精兵，骑上用来运粮及军需的骡子，跟随骑兵前进。
张俊率军继续追击敌军。追到傍晚时分，终于赶上了敌军。这时候，敌人正解下马鞍喂马，准备扎营休息。
张俊兵分两路，对这股敌军发起攻击。张俊亲率主力，从正面攻击，而以部将绕至敌军的后路，发动奇袭。敌军在两路清军的先后攻击之下，损失惨重，余部落荒而逃。
张俊率部继续追击，沿途都是荒山绝岭，人迹罕至的地方。高耸入云的石壁很多。士兵和马匹经常要翻越悬崖峭壁，坠崖丧命的很多。路途是如此的艰难危险，但广大的清军士兵饱含着浓烈的爱国热情，并不惧怕这些困难。他们的这种大无畏的精神是值得我们每个中华儿女学习的。
这样追了两天两夜，清军来到了中俄边境上。最终，清军没能将最后的几十名阿古柏余孽彻底消灭。不过，这几十人已经不大可能掀起大的风波了。总的来说，这一战清军的表现，是比较完美的。
持续一年多的反击阿古柏余孽侵扰战斗，沉重打击了阿古柏侵略集团，维护了新疆的安宁，也向俄国展示了中国的军事实力，使他们在日后的中俄伊犁交涉中不敢轻易对中国动武。经过这些事件后，除伊犁以外的新疆地区归属中国，算是最终确立下来了。