Войната започва с надежда за бърза победа, но се оказва тежка. Руската армия има числено превъзходство, но трябва да преодолее Дунав, планински проходи и силно укрепени крепости. Османската империя разполага с добре обучени части и с оръжие от западни доставчици, а нейният командващ при Плевен, Осман паша, се окопава и отказва да отстъпи. Първите щурмове срещу Плевен се провалят с големи загуби и руското командване преминава към обсада, което удължава войната с месеци.
Плевен е щурмуван три пъти — на 8 и 18 юли и на 30 август 1877 година — и всеки път с големи загуби. След третия щурм руското командване вика на помощ румънската армия, която е обявила независимост и се сражава при Гривица, и стяга обръча с подкрепления, докарани от Русия. Гарнизонът наброява около 40 000 души и когато храната свършва, на 28 ноември по стария календар прави опит да пробие на запад към Видин. Опитът е отблъснат и крепостта е предадена.
Шипка е най-тежкото изпитание за опълчението. През август 1877 година османски части, командвани от Сюлейман паша, атакуват прохода няколко дни подред, а защитата се държи от руски полкове и български дружини под общото командване на генерал Николай Столетов, който е и организатор на опълчението. Боевете при Орлово гнездо и при върха Свети Никола се водят с щикове и камъни, когато боеприпасите свършват. Проходът остава в руски ръце, но цената е висока — хиляди убити и ранени от двете страни.