Турецкие паши имели возможность наголову разгромить русскую армию и выбросить остатки за Дунай. Но они тоже не любили рисковать, и тоже интриговали друг против друга. На несколько недель на театре боевых действий установилась позиционная война (при отсутствии сплошного фронта).
19 июля Александр II, испуганный «Второй Плевной», издает Высочайшее повеление о мобилизации Гвардейского, Гренадерского корпусов, 24-й, 26-ий пехотных и 1-й кавалерийской дивизий, всего 110 тысяч человек и 440 орудий, которые, однако, не могли прибыть ранее сентября — октября. Кроме того, велено двинуть на театр войны уже мобилизованные 2-ю, 3-ю пехотные дивизии и 3-ю стрелковую бригаду, но и эти части не могли прибыть ранее середины августа.
До прибытия подкреплений было решено ограничиться обороной на всем театре войны.
К 25 августа к Плевне были стянуты значительные силы русских и румын. 75 500 штыков, 8600 сабель и 424 орудия, из которых более 20 были осадными. Силы турок составляли 29 400 штыков, 1500 сабель и 70 полевых орудий. 30 августа состоялся третий штурм Плевны. Дата штурма была приурочена ко дню тезоименитства царя. Наблюдать за штурмом прибыли лично Александр II и великий князь Николай Николаевич.
Генералы не позаботились о массировании артиллерийского огня, мортир под Плевной было единицы, в результате огонь противника подавлен не был, и войска понесли огромные потерн. Штурм был отбит. Русские потеряли убитыми и ранеными двух генералов, 295 офицеров и 12 471 нижних чинов, их союзники румыны потеряли около трех тысяч человек. Турки потеряли тоже три тысячи человек.
«Третья Плевна» произвела ошеломляющее впечатление на армию и на всю страну. 1 сентября Александр II созвал в местечке Порадиме военный совет. На совете главнокомандующий великий князь Николай Николаевич предложил немедленно уходить за Дунай. В этом его фактически поддержали генералы Зотов и Массальский, но военный министр Милютин и генерал Левицкий категорически выступили против отступления. После долгого размышления Александр II согласился с мнением Милютина и Левицкого. Было решено вновь перейти к обороне, до прибытия новых подкреплений.
Тем не менее Осман-паша сознавал свое рискованное положение в импровизированном плевненском лагере и просил разрешения отступить, пока его там не блокировали. Ему, однако, было предписано оставаться в Плевне. Из гарнизонов Западной Болгарии была сформирована в Софийском районе армия Шевкета-паши, которую предполагалось направить к Осману. 8 сентября Шевкет-паша двинул в Плевну дивизию Ахмета-Хивзи (10 тысяч штыков при 12 орудиях) с громадным продовольственным транспортом. Сбор этого транспорта прошел незамеченным, а когда вереницы этих обозов протянулись мимо массы нашей конницы (6 тысяч сабель, 40 орудий), бездарный и робкий ее начальник генерал Крылов не решился их атаковать. Ободренный этим, Шевкет-паша 23 сентября двинул еще один транспорт, с которым отправился и сам, причем от Телиша всю охрану составлял всего один кавалерийский полк! Крылов пропустил транспорт и самого Шевкета-пашу, проехавшего со слабым конвоем обратно из Плевны в Софию. Попустительством Крылова армия Османа-паши была снабжена продовольствием на два месяца!
15 сентября под Плевну прибыл генерал Тотлебен, вызванный царской телеграммой из Петербурга. Объехав позиции, Тотлебен категорически высказался против нового штурма Плевны. Вместо этого он предложил наглухо заблокировать город и уморить турок голодом. (С чего следовало сразу начинать!)
К началу октября Плевна была полностью заблокирована. К середине октября под Плевной русские сосредоточили 170 тысяч человек против 47 тысяч у Османа-паши.
Для дублирования Плевны турки создали 35-тысячную, так называемую «Софийскую армию» во главе с Мехмедом-Али. Мехмед-Али медленно двинулся к Плевне, но 10-11 ноября его части были отброшены у Новагана западным отрядом Гурко. (У Гурко было тоже 35 тысяч человек.) Гурко хотел преследовать и добить Мехмеда-Али, но великий князь Николай Николаевич запретил это. Обжегшись на молоке у Плевны, великий князь теперь дул на воду.
К середине ноября в блокированной Плевне боеприпасы и продовольствие оказались на исходе. В ночь на 28 ноября Осман-паша оставил Плевну и пошел на прорыв. 3-я Гренадерская дивизия, энергично поддерживаемая нашей артиллерией, остановила турок. К середине дня к месту боя подошли основные силы русских. Раненый Осман-паша отдал приказ о сдаче. Всего сдалось в плен 1.0 пашей, 2128 офицеров, 41 200 нижних чинов. Взято 77 орудий. Турки потеряли убитыми и ранеными около шести тысяч человек. Русские потери в этом бою не превосходили 1700 человек.
Упорное сопротивление Османа-паши в Плевне стоило русской армии огромных потерь в живой силе и пятимесячной задержки в наступлении. Причиной трагедии под Плевной является безграмотность ряда русских генералов. Особо это касается артиллерии. Наши генералы просто не знали, что делать с большим числом полевых орудий, хотя могли бы хоть вспомнить, как Наполеон в решающей точке поля боя собирал батареи по 200—300 орудий и буквально сметал противника артиллерийским огнем. С другой стороны, появление дальнобойных скорострельных винтовок и эффективной шрапнели сделали практически невозможной пехотную атаку неподавленных укреплений. А надежно подавить даже земляные грамотно созданные укрепления полевые пушки физически не могут. Для этого нужны мортиры или гаубицы калибра 6—8 дюймов. И такие мортиры в России были. В западных крепостях России и осадном парке Брест-Литовска без дела находилось около 200 6-дм мортир обр. 1867 г. Эти мортиры были достаточно мобильны, и легко было перебросить под Плевну даже сотню их. Кроме того, в осадной артиллерии Дунайской армии имелось к 1 июня 1877 г. 16 — 8-дюймовых и 36 — 6-дюймовых мортир обр. 1867 г. Для борьбы с пехотой и артиллерией, укрывшихся в земляных укреплениях, можно было использовать и единственное в России орудие ближнего боя — полупудовые гладкие мортиры, сотни которых имелись в крепостях и осадных парках. Дальность стрельбы их была невелика — всего 960 м, но полупудовые мортиры легко помещались в траншеи, на поле боя переносились расчетом вручную. Их можно считать прообразом минометов.
Турки не имели мортир, и русские 8-дюймовые и 6-дюймовые мортиры с закрытых позиций могли практически безнаказанно расстреливать турецкие укрепления. После 6-часовой непрерывной бомбардировки успех штурмовавших войск мог быть гарантирован. Особенно если бы 3-фунтовые горные и 4-фунтовые полевые пушки поддерживали бы наступающих огнем, передвигаясь в передовых порядках пехоты на конной или людской тяге.
Между прочим, еще в конце 50-х годов XIX века под Петербургом на Волковом поле были произведены испытания химических боеприпасов. Бомбы от полупудового (152-мм) единорога были снаряжены цианистым какодилом. В одном из опытов бомба была взорвана в срубе, где находилось двенадцать защищенных от осколков кошек. Через несколько часов пришла комиссия во главе с генерал-адъютантом Баранцевым. Все кошки неподвижно лежали на полу глаза их слезились, но ни одна не сдохла. После сего Баранцев написал резолюцию, где говорилось, что химические боеприпасы применять невозможно ни сейчас, ни в будущем. Генерал-адъютанту не пришло в голову, что не всегда надо убивать противника. Иногда достаточно вывести его из строя или заставить бежать, бросив оружие. Видимо, в роду у генерала действительно были бараны. Нетрудно предположить эффект от массированного применения химических снарядов под Плевной. При отсутствии надежных противогазов даже полевой артиллерии по силам заставить замолчать любую крепость.