Возглавивший осаду Плевны Тотлебен решительно высказался против нового штурма. Он считал главным добиться полной блокады крепости. Для этого необходимо было перерезать дорогу София - Плевна, по которой осажденный гарнизон получал подкрепления. Подступы к ней охраняли турецкие редуты Горный Дубняк, Дольный Дубняк и Телиш. Чтобы взять их, был сформирован специальный отряд во главе с генералом Гурко (22 тыс. чел.).

12 октября 1877 г. после мощной артподготовки русские пошли на приступ Горного Дубняка. Его защищал гарнизон во главе с Ахмет-Хивзи-пашой (4,5 тыс. чел,). Штурм отличался упорством и кровопролитием. Русские потеряли свыше 3,5 тыс. чел., турки - 3,8 тыс. чел. (в том числе 2,3 тыс. пленными). Одновременно велась атака Телишских укреплений, которые сдались лишь 4 дня спустя. В плен попало около 5 тыс. чел. После падения Горного Дубняка и Телиша гарнизон Дольного Дубняка оставил позиции и отошел к Плевне, которая теперь оказалась полностью блокирована.

К середине ноября численность войск под Плевной превысили 100 тыс. чел. против 50-тысячного гарнизона, запасы продовольствия которого заканчивались. К концу ноября еды в крепости осталось на 5 дней. В этих условиях Осман-паша попытался 28 ноября прорваться из крепости. Честь отражения этого отчаянного натиска принадлежала гренадерам генерала Ивана Ганецкого. Потеряв 6 тыс. чел., Осман-паша сдался. Падение Плевны резко изменило ситуацию. Турки лишились 50-тысячной армии, а у русских высвободилось 100 тыс. чел. для наступления. Победа досталась дорогой ценой. Общие потери русских под Плевной составили 32 тыс. чел.