Русский отряд численностью около 2 тысяч человек на Зирабулакских высотах нанес решающее поражение 35-тысячной бухарской армии
Положение в Бухарском ханстве было очень напряженным. Уже в первой половине 1868 г. в Бухаре и Самарканде, как в свое время и в Ташкенте, определились две группировки среди господствовавших кругов ханства. Бухарское духовенство и феодальная верхушка требовали от эмира решительных действий против России. Они делали ставку на старшего сына эмира Абдулмалика, по прозвищу Катта-тора, обвиняя Музаффара в слабости и вялости. Опираясь на многочисленных учеников мусульманских религиозных училищ, духовенство издало фетву о «священной войне» — газавате против Российской империи.
Противоположную позицию занимало бухарское купечество, торговые и ремесленные слои Бухары и Самарканда. Заинтересованные в развитии экономических связей, они стремились к быстрейшему урегулированию конфликта.
В борьбе этих группировок победа оказалась на стороне более могущественного духовенства и феодальной аристократии. В апреле 1868 г. возглавляемые эмиром бухарские войска вышли к р. Зеравшан, оставив в тылу у себя Самарканд. С востока туда подошли царские отряды под командованием Кауфмана. Эмир требовал возвращения Джизака и других занятых царскими войсками городов, а туркестанский генерал-губернатор настаивал на принятии Бухарским ханством договора об отказе от территориальных претензий и на выплате значительной контрибуции.
Царь и Военное министерство одобрили наступательный план действий, предложенный Кауфманом.
1 мая 1868 г., ссылаясь на то, что эмир не отвел свои войска от Зеравшана в глубь бухарской территории, туркестанский генерал-губернатор отдал приказ о форсировании реки. В тот же день бухарская армия отступила. Русские войска без сопротивления овладели Самаркандом, откуда Кауфман послал донесение Александру II о взятии города.
Преследуя эмира, царские войска 11 мая 1868 г. заняли г. Ургут, а через пять дней — Катта-Курган, последний крупный город на подступах к столице ханства Бухаре. 2 июня 1868 г. на Зирабулакских высотах, между Катта-Курганом и Бухарой, произошло решающее сражение, в котором бухарские отряды потерпели поражение. Дорога на столицу ханства была открыта, но народное восстание в Самарканде, где Кауфман оставил небольшой гарнизон, заставило его повернуть обратно на выручку осажденного в городе русского отряда.
Впрочем, это не оказало существенного влияния на дальнейший ход событий. Бухарское ханство было вынуждено капитулировать. 23 июня 1868 г. между Российской империей и Бухарой был заключен мирный договор. Бухарское правительство официально признало вхождение Ходжента, Ура-Тюбе и Джизака в состав Российской империи. Русским подданным предоставлялось право свободной торговли и учреждения торговых агентств в ханстве, проезда через его территорию в другие государства, а также гарантировалась безопасность личности и имущества. Царское правительство добилось принятия эмиром пункта о выплате 500 тыс. руб. контрибуции. Для; обеспечения выплаты оно объявило о временной оккупации Самарканда и Катта-Кургана, из районов которых был образован Зеравшанский округ ».