一、三路並進，打開南疆門戶
1876年9月中旬，當圍攻瑪納斯南城的戰鬥尚在進行之際，左宗棠即上奏清廷，提出讓金順所部（當時已增至四十餘營）留守北疆各城堡要隘，辦理善後事宜，「調張曜、徐占彪會同劉錦棠進規南路，並增派馬步各營及槍隊炮隊赴前敵助剿」１。清廷同意左宗棠的建議，並多次催促他「飭令劉錦棠等約定師期，併力進取南路，迅掃逆氛」50000062_0024_1２。
清軍在北疆的勝利，使阿古柏的支持者英帝國主義驚惶不安。英國駐華公使威妥瑪一面阻撓英商向清政府貸款，一面代阿古柏進行所謂「請降」，要求清政府准許阿古柏偽政權作為「屬國」而繼續存在。阿古柏為了配合英國的調處陰謀，命令「各處不要和清軍糾殺」，暗中則加緊部署防禦。他下令在達阪另築一新城，控制東西天山的隘口，以其大通哈（即大總管）愛伊德爾胡裡防守，並增派騎兵四五千人，使之成為天山北面的防守要點。東面則以重兵防守吐魯番（駐有騎兵三千五百人、步兵五千人、炮二十門）。該處原有滿漢兩城，後又築一堅固高大的偽王府。白彥虎、馬人得潰逃南疆後，阿古柏將他們派往吐魯番，加強該處防禦。由海古拉駐守的托克遜有騎兵四千、步兵二千、炮五門，並新築兩城以資防守。阿古柏本人則坐鎮喀喇沙爾指揮。這樣，達阪、吐魯番、托克遜三城構成鼎足之勢，而以托克遜為重點。
左宗棠根據敵人部署，判斷阿古柏軍「守吐魯番者拒哈密官軍，守達阪者拒烏垣官軍，皆所以護托克遜堅巢也」１。他針對敵人的企圖和設防情況，於11月初提出了一個三路並進的作戰方案，即由劉錦棠、張曜、徐占彪各部克復達阪、吐魯番、托克遜三城，打開南疆門戶，然後乘勝西進，收復所有失地。具體部署是：劉錦棠部由烏魯木齊南下，進攻達阪城，為北路；張曜部由哈密西進，為東路；徐占彪部出木壘河，越天山南下，為東北路。張、徐兩部在鹽池取齊，協力攻取七克騰木、辟展和吐魯番。得手後，立即指向托克遜。屆時如達阪未克，即配合劉錦棠部會攻達阪，以收夾擊之效。左宗棠預計，「南路賊勢，重在達阪、吐魯番、托克遜三處」，「三處得手，則破竹之勢可成」。清軍能否攻下達阪，進而克復吐魯番和托克遜，是關係到戰爭全局的一次作戰。為了慎重起見，左宗棠一再強調：「察酌彼己情形，仍非緩進急戰不可。」２
按照上述方案，清軍用了較長的時間調運糧食，補充兵力，調整部署，鞏固後方。當時，劉、張、徐三部共計馬步四十餘營。左宗棠考慮到，「師行日遠，留防之兵日增，進戰之兵日減」，「況轉戰數千里，士卒之傷亡疾病又在所不免，額數有缺，則士氣易墮」３。因此，由關內加撥副將秦玉盛馬隊一營加強徐占彪部；加撥副將武朝聘馬隊一營加強張曜部，並令炮隊游擊陳文英帶開花炮往助；令參將侯名貴所率炮隊護開花後膛大炮兩門、車架開花後膛小炮四門及後膛七響槍三百桿，趕赴烏魯木齊，續調肅州鎮總兵章洪勝、總兵方友升率所部馬隊兩營及總兵桂錫楨馬隊一營，加強劉錦棠部。為了鞏固後路，防敵竄擾，左宗棠又奏調駐防包頭的記名提督金運昌所部淮軍馬步十營出關，分屯古城至烏魯木齊一線要隘，以保護運輸線。同時，抽調徐萬福等五營從安西進駐巴裡坤，替換徐占彪所部蜀軍的防務；以新授哈密辦事大臣明春所部四營接替張曜所部嵩武軍的防務。對於北路新授伊犁將軍金順所部各營，由於只擔任防守，由四十餘營裁減為步騎二十營，以節軍餉。經過調整，既加強了後方的防護，又集中了進攻的兵力。
1877年1月9日，清廷諭令左宗棠：「一俟春融冰泮，即著飭令各軍鼓勇前進，迅掃逆氛，廓清疆圉。」１左宗棠規定：張曜部待金運昌部過巴裡坤時開始西進；徐占彪部待金部過古城再進；劉錦棠部則待金運昌抵烏魯木齊商酌後再行南下。並指出：「但能速戰，則緩進未嘗非策也。」２但是，劉錦棠鑒於金運昌部「遠道奔馳，未能速赴春融之約，而南路天氣炎熱甚旱，麥秋收割每在春夏之交」，認為「機有可乘，時不可失，多候一日即多耗一日之糧」３，決定提前進軍，並約張、徐兩部於4月中旬開始行動。
1877年4月14日，劉錦棠率主力一萬餘人及開花炮隊由烏魯木齊南下，16日進至達阪城西北的柴窩鋪（今柴窩堡）時，偵知達阪城敵軍尚以為清軍仍在烏魯木齊未動，只在城郊預引湖水遮斷通道，造成深及馬腹的一片泥淖。劉錦棠根據這一情況，立即派余虎恩等率馬隊九營、譚上連等率步隊四營，分別於夜間乘敵不備，將達阪城四面包圍。4月17日黎明，達阪守敵發覺被圍，慌忙用英制快槍和開花大炮射擊清軍，自晨至午不絕。清軍雖有傷亡，但陣容屹立如故。劉錦棠趕到後，令各營一面防敵突圍，一面築壘挖壕，準備攻城及阻援。18日，清軍炮隊抵達，立即察看地形，修築炮台。當天，海古拉派來增援的騎兵五六百人接近達阪，劉錦棠派提督陶生林等率騎兵一部迎擊。敵騎被清軍左右包抄，大敗而逃。繼來增援的一千多敵騎也掉頭狂奔。維吾爾族人民冒死出城報告清軍：城中阿古柏軍「盼援不到，官軍鎖圍日逼，群議突圍而走」１。劉錦棠得此情報，傳令各營加倍嚴防，夜間遍燃火炬，嚴密監視敵人動向。4月19日，清軍炮兵在城東修築的炮台竣工。當夜，用開花大炮三尊，連續轟擊，先後將城中大炮台、月城及城垛炸塌。後又擊中敵彈藥庫，引起強烈爆炸，大風驟起，火勢更旺，敵軍死傷甚眾。守敵企圖從東門突圍，遭清軍截殺未逞。清軍乘勢喊話，敵軍大小頭目俱降，遂克達阪城。是役，總計斃敵二千數百人，俘敵一千二百餘人（其中有阿古柏的大總管愛伊德爾胡裡等安集延人二百一十三名），繳獲戰馬八百餘匹、槍炮等一千四百餘件，其中有大開花銅炮一門。劉錦棠下令寬待俘虜，並將俘虜中的南疆回民等全部釋放，「給以衣糧，縱令各歸原部」２。
與此同時，由哈密西進的張曜部和出木壘河南下的徐占彪部，在鹽池會師後，於4月21日克七克騰木，22日克辟展，25日克勝金台，並向吐魯番挺進。
劉錦棠所部自4月20日收復達阪之後，於24日夜繼續前進，次日上午抵達白楊河，然後分兵兩路：羅長祜、譚拔萃等率步騎六營助攻吐魯番；劉錦棠自率譚上連、黃萬鵬等步騎十四營直搗托克遜。
這時，托克遜的阿古柏侵略軍正在四出搶掠，焚燒村堡，準備逃竄。被裹脅的回族士兵，得知清軍優待俘虜，盼望清軍早日到來。有鑒於此，劉錦棠立即命騎兵先發，步兵隨後跟進。在托克遜城外經過激烈戰鬥，重創敵軍。4月26日上午，海古拉等慌忙燒燬存糧和火藥，僅率二千餘騎倉皇逃往喀喇沙爾。未及逃竄的二萬餘人，全部投降。是役，斃敵二千餘名，清軍僅亡三十九名，傷五十三名。
羅長祜分領的湘軍進抵吐魯番後，配合張曜和徐占彪部會攻該城。由於白彥虎早已聞風西逃，把防務交給了馬人得，而馬人得見大軍壓境，不敢負隅頑抗，開城乞降。於是，清軍順利地收復了吐魯番滿漢兩城。
清軍三路並進，不到半個月時間便連下三城，為直搗敵巢、收復南疆八城創造了條件。此時，迭遭阿古柏匪幫暴虐壓迫的南疆各族人民紛紛起來反抗，使阿古柏完全陷於絕望境地。這個帝國主義的走狗，由喀喇沙爾退至庫爾勒後，見大勢已去，遂於5月下旬服毒自殺１。海古拉趕往庫爾勒，攜其父屍西逃，防務交白彥虎負責。海古拉逃至庫車時，被其兄伯克·胡裡所殺。伯克·胡裡率部退保西四城，在喀什噶爾稱王。他企圖在沙俄的卵翼下，苟延殘喘，進行垂死掙扎。
達阪、吐魯番、托克遜收復之後，南疆八城門戶洞開，清軍本擬乘勝「整旆長驅，以符緩進急戰之議」１。但是，左宗棠考慮到，要進軍喀喇沙爾，途中糧食缺乏，必須靠隨軍攜帶，而吐魯番地區存糧甚少，需要從哈密、巴裡坤糧局轉運屯集，因此，必須等待新秋采運充足之後，才能繼續進軍。另一方面，在達阪就擒的阿古柏的大總管愛伊德爾胡裡等曾表示願派人勸說阿古柏投誠，左宗棠和清廷對此都一度心存幻想。直至7月下旬，確知阿古柏自殺、餘部西逃之後，左宗棠才決定一俟新秋采運充足，立即向西進軍。
二、長途追擊，收復南疆八城
1877年8月10日，清廷諭令左宗棠：「刻下已屆秋令，著即檄飭各軍剋日進兵，節節掃蕩」２。當時，白彥虎已由喀喇沙爾退往庫爾勒。為了阻止清軍前進，他下令決開開都河，造成河水氾濫。開都河自北而東南注入博斯騰湖，洪水期（5—8月）水寬數百米，是一條障礙性河流。白彥虎決河之後，使喀喇沙爾與庫爾勒之間一百數十里的地帶成為泛區，深者過頂，淺處亦及馬背。此時劉錦棠稟報：一俟清軍進逼，白彥虎有可能翻山北竄伊犁、瑪納斯一帶。左宗棠經過分析，認為敵人屢遭失敗，已出現混亂潰散狀態，其殘餘各部中，以伯克·胡裡和白彥虎兩股為最大。這兩股敵軍的特點是：伯克·胡里長於據守，白彥虎則長於流竄。左宗棠判斷白彥虎「悍鷙不足，狡猾有餘。現雖偷息開都河西岸，一聞官軍進逼，其避兵鼠竄，自在意中」１。而其流竄的方向，則有三種可能：一是西竄庫車、阿克蘇一帶；二是由西轉北，繞道伊犁邊境回竄昌吉和瑪納斯；三是往東南羅布淖爾（羅布泊）取道吐魯番邊界，東竄敦煌，入青海。在三個方向中，以竄往昌吉、瑪納斯威脅最大，因為這個方向「地勢平衍，道路紛歧，難於遮截，非預為擇要堵剿不可」。為此，左宗棠一面通知金順等「遠發偵探，加意預防」，一面告知新任署理烏魯木齊都統英翰飭令金運昌部「加意偵探防剿，毋稍疏忽」。２同時，調留防吐魯番的徐占彪部回扎巴裡坤與古城之間，另調記名提督易開俊率馬步七營進駐吐魯番一帶。
正當阿古柏反動勢力土崩瓦解、行將滅亡的時候，英帝國主義又公然出面干涉。它通過中國駐英公使郭嵩燾向清政府提出保存伯克·胡裡汗位、將喀什噶爾作為中國「保護國」的無理要求。這時，俄土戰爭（1877—1878年）３業已爆發，英國正忙於維護它在土耳其的利益，不可能給阿古柏殘餘勢力以有效的援助。清廷有鑒於此，對英國再次玩弄的「調停」花招不予理睬。左宗棠更是義正詞嚴地駁斥了英國政府的無恥讕言，指出：「安集延非無立足之處，何待英人別為立國？」如果英國要越俎代庖，「則割英地與之，……何乃索我腴地以市恩？」並尖銳地揭露英國不可告人的陰謀是「侵佔中國為蠶食之計」。１他決心乘勝追擊，徹底消滅阿古柏匪幫殘餘勢力。
（一）收復東四城
1877年9月，清軍乘秋高氣爽之際，開始了收復南疆八城的作戰。劉錦棠率馬步三十二營為前鋒，張曜率馬步十六營為後隊，並兼籌糧運和辦理善後。劉、張兩部總兵力為二萬餘人。
劉錦棠先派數營由托克遜出發，分兩路前往曲惠安營：一路沿蘇巴什、桑樹園子、庫米什、榆樹溝、烏什塔拉大道；一路由伊拉湖小道前進。沿途搬運柴草，開浚泉井，按程預備，以待大隊繼進。9月27日，劉錦棠部大隊出發。他命步兵各營走大道，自率騎兵各營走小道，於10月2日同抵曲惠。
這時，偵知敵人已發現清軍主力開始行動。劉錦棠乃於10月3日命余虎恩、黃萬鵬等率馬步十四營取道烏什塔拉，沿博斯騰湖南岸指向庫爾勒側背為奇兵；5日，劉錦棠自率主力沿大路指向開都河為正兵。由於開都河氾濫，劉錦棠部一面搭橋修路，一面堵塞上流。10月7日，劉部抵達喀喇沙爾城，但城空無人，水深數尺，官署民舍，蕩然無存。9日，劉錦棠與余虎恩、黃萬鵬會合，接著進入庫爾勒，同樣是一座空城。原來白彥虎劫掠四鄉秋糧後，已西逃庫車。此時，清軍糧食不繼，劉錦棠一面傳令後路迅速轉運接濟，一面令軍士覓掘窖糧，獲數十萬斤。
劉錦棠根據敵軍西逃庫車、立足未穩等情況，決定親率精兵乘勝追擊。於是，從各營中挑選健卒一千五百名和精騎一千名，先行進發，命羅長祜率後隊各營及輜重跟進。清軍三晝夜疾馳四百餘里，於10月15日追至布古爾（今輪台），擊敗敵騎千餘，斃敵百餘名。16日，追四十里，見前方步騎甚眾，但用望遠鏡觀察，其中持槍者不過千餘人，余皆被裹脅西行的民眾。劉錦棠立即傳令：「執械者誅，余勿問！」１頓時號鼓齊鳴，馬步並進，敵軍敗逃。10月18日，清軍追至庫車城外，發現大量敵軍。劉錦棠立即作出三路進攻的部署：命黃萬鵬等率騎兵七營從右路進擊，譚拔萃等率步兵三營繼之；命章洪勝等率騎兵四營由左路進擊，張俊等率步兵三營繼之；劉錦棠自率騎兵從中路進攻，羅長祜率後隊馬步跟進。戰鬥開始後，敵軍雖遭重創，仍然頑抗，直至羅長祜所率後隊馬步各營趕到戰場時，敵始大潰。清軍乘勢收復庫車，並追殺數十里，斃敵近千人。白彥虎率餘部狂逃，企圖繼續投靠已在喀什噶爾稱王的伯克·胡裡。
清軍此次由庫爾勒出發，日夜兼程，六天之內前進八九百里，殲敵雖只千餘，但救出難民約十萬人。左宗棠隨即遣員設置善後撫輯局，辦理各地善後事宜。
10月19日，劉錦棠率軍繼續西進，21日抵拜城，聞白彥虎於20日由此西逃，便決定窮追不捨。22日凌晨，清軍將士冒著冰霜，不顧困乏，向西急進。抵達銅廠時，偵知敵軍正在渡木雜喇特河（今木扎提河），清軍立即撲向敵人，斬殺甚眾。敵人頑抗，白彥虎軍居左，伯克·胡裡軍居右，列陣於上銅廠，「槍炮環轟，連珠不絕」２。清軍也張兩翼包抄，奮勇衝殺。副將夏辛酉躍馬突入敵陣，生擒敵右路指揮官，敵軍頓時大潰。清軍乘勝追殺，直至察爾齊克台（今拜城西南察爾齊）西三十餘里。10月23日，清軍師行戈壁，裹糧而前。敵軍驚魂未定，只顧狂奔，不復拒戰，清軍遂於24日克阿克蘇城。接著，一面安撫拒絕隨敵西逃的群眾，一面分兵追擊敵人。
據俘虜供稱：敵人為了分散清軍兵力，自阿克蘇以後分兵兩路，阿古柏軍殘部逃往葉爾羌，白彥虎率餘部逃往烏什。劉錦棠決定暫捨阿古柏軍殘部，專追白彥虎。他命黃萬鵬、張俊馬步兩營直搗烏什，調譚慎典、夏辛酉各率騎兵從翼側繞進。10月26日，在烏什城東擊敗小鄙敵人，次日追至烏什西九十里的阿他伯什地方，只見一片戈壁，並無故軍蹤跡。原來，白彥虎已從間道逃向喀什噶爾。黃萬鵬等回軍阿克蘇，清軍大隊也已抵達該處。張曜所部則正由喀喇沙爾向庫車前進中。
（二）收復西四城
清軍於一個月之內馳驅二千餘里，經過兩次較大的戰鬥，收復了南疆東四城（喀喇沙爾、庫車、阿克蘇、烏什）。這時，西四城（葉爾羌、英吉沙爾、和闐、喀什噶爾）的敵人內部已發生重大變化。和闐的叛軍頭目呢牙斯向清軍請降，當聞知清軍克庫車後，即主動率兵圍攻葉爾羌。伯克·胡裡聞訊，令其頭目阿里達什留守喀什噶爾，自率精騎五千，前往增援，擊敗呢牙斯，佔領和闐。當伯克·胡裡率兵進攻呢牙斯時，前喀什噶爾守備何步雲乘機反正，率數百滿漢兵民佔據喀什噶爾漢城。阿里達什據回城自保，並約白彥虎圍攻漢城；伯克·胡裡也趕忙回救喀什噶爾。何步雲等派人到劉錦棠處乞援。劉錦棠原來計劃先取葉爾羌，當得知喀什噶爾何步雲反正的消息後，認為速克喀什噶爾是當務之急，於是不待張曜全軍到達，便分兵三路前進：一路由余虎恩等率步兵三營、騎兵二營，從阿克蘇取道巴爾楚克（今巴楚東）直趨喀什噶爾為正兵；一路由黃萬鵬率騎兵六營、張俊率步兵三營，經烏什取道布魯特邊境出喀什噶爾西為奇兵，約定於12月18日兩路同抵喀什噶爾，形成包圍之勢；劉錦棠自率馬步各營，經巴爾楚克直搗葉爾羌和英吉沙爾，策應攻取喀什噶爾。12月17日，余虎恩、黃萬鵬等部同時到達喀什噶爾，當晚一舉收復該城。伯克·胡裡、白彥虎等在沙俄的庇護下，分別率殘部逃入俄境。余虎恩、黃萬鵬等分途追擊，至邊界而止。12月21日，劉錦棠親自率領的清軍收復葉爾羌，然後派總兵董福祥率部指向和闐，自率主力於24日收復英吉沙爾，隨即前往喀什噶爾。1878年1月2日（光緒三年十一月二十九日），董福祥部克復和闐。至此，新疆全境除伊犁地區外，全部收復。
在收復南疆西四城的作戰中，清軍以破竹之勢，橫掃敵巢，生俘數千人（內有阿古柏子女八人、阿古柏軍頭目多人、叛軍頭目余小虎、馬元及反動封建主金相印案子等），繳獲各種開花炮百餘門、戰馬萬餘匹、槍械若干，取得了巨大勝利。