光绪二年（1876年）九月底，刘锦棠、金顺各支部队连战连捷，历时三月陆续扫清了北疆敌军，完全解决了进军南疆的后顾之忧，左宗棠对此十分欣慰。他立即上奏清廷，让金顺部原地驻扎，办理善后事宜，一面调张曜、徐占彪协助刘锦棠准备打击南疆的阿古柏侵略军，“并增派马步各营及枪队、炮队赴前敌助剿”。

刘锦棠部的老湘军做为收复北疆的绝对主力，在作战过程中损耗颇大。所以，左宗棠为刘锦棠补充了大量装备和人员，“转战数千里，士卒之伤亡、疾病又在所不免。倘额数有缺，则士气易堕”，即令参将侯名贵携带后膛大炮2门，轻炮4门，后膛枪300杆赶赴乌鲁木齐；在兵力上，将肃州镇总兵章洪胜、总兵方友升、桂锡桢3营马队归刘锦棠调遣，并命驻防包头的金运昌马步兵丁5000人，亦听刘锦棠，负责克复各城后的城防。此次进入南疆作战的首要任务是清除盘踞在作为南疆门户的达坂城、吐鲁番及托克逊的阿古柏侵略军，“守吐鲁番者拒哈密官军，守达坂者拒乌垣官军，皆所以护托克逊坚巢也”。由于此时已经进入10月，大雪封山，左宗棠和刘锦棠在商议后决定第二年来春发动进攻，一场大战即将拉开序幕。

自西征军在北疆取得胜利后，侵略军首领阿古柏大为紧张。据《伊米德史》记载，他对南疆竭泽而渔，搜刮金银加强军备，派人携带大量的金银前后从英国购买了6万把步枪。而英国也对阿古柏大加扶持，“派遣十二名制造武器的工匠，赠送了每箱一百斤重的二百箱香茶”。

由于吐鲁番、达坂城、托克逊是进入南疆的必经通道，左宗棠的西征军攻打三城显然是明牌，所以阿古柏对三地的防守特别重视，集中在此三地的敌军高达2万余人。尤其是达坂城、托克逊，“尤悍贼麕聚之区，贼骑皆多至数千，守御甚固”，攻打难度尤其大。

光绪三年（1877年）三月，准备充分的西征军根据左宗棠的战略兵分三路，“以锦棠一军攻达坂，以张曜、徐占彪两军合攻吐鲁番”。

刘显谟

三月初一日，刘锦棠率领湘军马步19营及开花炮队约万余人从乌鲁木齐向达坂城进军。初三日，大军抵达达坂城西北的柴窝铺，修筑营垒驻扎。侦知达坂城以为官军仍然在乌鲁木齐未动，刘锦棠遂于当日夜初派余虎恩、谭上连率领马步兵奔袭达坂，“立合锁围，杜贼窜逸”，并斩杀敌军斥候十余骑。

为防御清军，敌军引湖水将达坂城周围的草湖灌满，形成一片深及马腹的泥淖，但西征军仍然克服困难，涉水而进对达坂城形成了包围。直到天亮，敌军才看见清军环列阵形，惊讶之下以洋枪洋炮对清军射击，从早上到中午，火力就没有停顿过，但命中率比较差，仅导致清军十多人伤亡。

这时，刘锦棠有了一个大胆的想法，决定以自己做为诱饵，引敌军出击。他策马周览城壕，计划诱敌出城。没想到城内敌军知道野战不是清军的对手，坚守乌龟壳，只是对刘锦棠所处的方位进行射击，其侍从有多人被击伤，他本人也差点险遭不测，坐骑被击中倒毙，其诱敌出城的计划完全失败。刘锦棠遂令各营筑垒挖壕围困城池。

初五日，清军开花炮队到达，开始修筑炮台，准备对城炮击。阿古柏方面也没闲着，托克逊守将、阿古柏的三子海古拉见达坂危急，派五六百骑兵来解围。刘锦棠命陶生林率骑兵对这股来敌迎头痛击，刚出隘口，两军就发生了遭遇战，枪炮互射，敌军十分凶猛。清军将领余虎恩见此情景，令长矛手奋勇向前，杀死敌军悍者10多名，陶生林和夏辛酉两路包抄，敌军发生溃败，被西征军追杀五六里路，继来增援的1000名敌军骑兵见势不妙也调头狂奔。至此，达坂城守敌外援断绝。就在同一天，城内的维吾尔百姓冒死出逃告诉清军，城内敌军准备撒丫子逃跑。刘锦棠立刻命令包围圈诸军在夜晚大规模点亮火把，照如白昼，监视敌军异动。

初六日晚上，清军炮台修成，刘锦棠急不可耐地下达了炮击命令，参将侯名贵、都司庄伟（上次还是千总，炮放得好升官了）在校正之后，3门火炮不间断射击，先后摧毁了达坂城的炮台以及部分城墙和城垛，这次炮击又取得了奇效，一枚炮弹居然直接命中了敌军在城内的弹药库，发生了剧烈的殉爆，天崩地裂，达坂城内的敌军极惨，“人马碎裂，遗胔堆积”。城内敌军士气本来就很低，这一下直接就把作战意志给炸没了，开城试图从清军的包围圈中逃窜，但清军围得和铁桶似的，哪里会给他们逃跑的机会。刘锦棠命人大呼：“缚异服者赏。”言下之意是抓住那些带头的军官，湘军无不奋勇当先，敌军包括总指挥在内的爱伊德尔胡里等大小军官全部被捉拿，无一漏网。此战总计毙敌二千数百余名，俘虏1290余名，缴获马匹800多和火炮一门。清军牺牲官兵52名，受伤116名。达坂城告复，刘锦棠马不停蹄地又往托克逊出发。

达坂城的败报传到了敌军托克逊守将海古拉那儿，让海古拉惊慌不已。而从达坂城逃回的败兵又向海古拉描述了清军雄壮和火炮的凶猛，其中难免有夸大之词。这下好了，一番话直接摧毁了海古拉的心理防线，干脆一逃了之，“海克库力伯克下令焚烧了托克逊要塞中所有无法运走的物资，包括粮秣等”，留下2000守军，自己则跑向喀喇沙尔。

而此时刘锦棠亲率14营官兵向托克逊急速推进，一口气跑了90里，中途接到维吾尔群众的举报，敌军正从托克逊逃跑并抢劫村庄，希望清军解救他们于水火。刘锦棠立刻命各营急进，其中推进最前的黄万鹏部遭遇埋伏，被敌军包围。两军正厮杀之际，刘锦棠亲率大队赶到，谭上连、董福祥两翼冲出，将这股敌军全歼。城内敌军千余人也慌忙逃跑，被清军一顿追杀，损失惨重。托克逊当地百姓以及逃难人众2万多向清军投降。托克逊之战毙敌2000多人，俘虏敌军100多人，缴获战马数百匹，枪械2000余件。清军牺牲39人，受伤53人。三月十三日，托克逊城告复。

而在刘锦棠部攻克达坂和托克逊的同时，张曜部和徐占彪部也在三月十三日拿下了吐鲁番。南疆三门户在短时间内全部被西征军攻克。

对阿古柏来说，这完全是晴天霹雳。从史书上来看，三湘子弟连战连捷，让阿古柏这位侵略军首领承受了巨大精神重压，极有可能得了重度抑郁症，在南疆门户达坂、吐鲁番、托克逊被清军收复后，病情更加严重，具体表现为有时候情绪低落，“日夜忧泣”，时而亢奋暴躁，无端殴打下属。关于他的死有两个说法：一种是《伊米德史》记载，阿古柏的下属受不了他的虐待，将其毒死；另外一种是，刘锦棠上报的仰药自尽，“四月上半月，服毒药死了”。真是应了“跳梁者虽强必戮”这话，早知如此，何必当初呢。

就在西征军反侵略战争顺利推进时，英国却想在我国的新疆地区玩平衡术，搞出了调停的把戏，意图保住阿古柏伪政权。左宗棠指出了新疆的重要性和英国妄图分裂我国疆土的野心，力主继续进兵，“地不可弃，兵不可停”，并怒斥英国道，“即欲别为立国，则割印度与之可也，何乃索我腴地市恩？”“安集延本浩罕回部之一，浩罕为俄所并，安夷遂谄附英人。上年官军克复北路，英人乃为居间，请许其降，而于缴还各城、缚献叛逆紧要节目一字不及。今复以保护立国为词，虽是西洋通法，然安集延非无立足之地，何待英人别为立国？即欲别为立国，则割印度与之可也，何乃索我腴地以市恩？且喀什噶尔本古之疏勒国，汉代已隶中华，固我旧土也。英人借词保护，图占我边方名城，直以喀什噶尔为帕夏固有之地，其意何居。”并传令刘锦棠，如果英国人到那搅浑水，就说“奉命讨贼，他非所闻”，让他们到肃州大营和左宗棠谈。左宗棠的建议得到了清廷最高决策者的赞赏，“疏入，上嘉纳之。”命西征军“克日进兵，节节扫荡”。

南疆三城门户被打开后，敌军有生力量和战斗意志大为削弱，基本上变成了追击战，在经过休整后，刘锦棠继续进兵。八月二十一日，刘锦棠命步兵从大道出发，骑兵从小道出发推进。二十六日，到达曲惠，在知道十八日敌军骑兵100多人前来窥探的消息后，下令立刻进兵。他命余虎恩、黄万鹏率领马步十四营，取道乌沙塔卡，沿着博斯腾湖西行，出库尔勒之背，为奇兵。二十九日，刘锦棠亲率大队出发，从大道向喀喇沙尔出发。由于敌军耍阴招将开都河河堤掘开，清军一路上行军困难。经过努力终于在九月初一到达喀喇沙尔，此城已经被敌军放弃，“大城水深数尺，官署、民房荡然无存”，显而易见，敌军已经坚壁清野，胁迫百姓随行。九月初三日，余虎恩等部也进入空空如也的库尔勒城。此时清军出现断粮的情况，幸好经过搜索，得粮数十万斤，解决了一时所需，在粮运到达后，刘锦棠继续追击。

经过审讯俘虏，刘锦棠得知敌军裹挟民众要前往库车城。刘锦棠当机立断，命各营选骑兵1000人，精壮步兵1500人，亲自率队急进追击。一路上敌军派出少量骑兵骚扰，均被清军击败。终于在九月初十，发现数万人的敌军行踪，刘锦棠用望远镜侦察，大多数是被胁迫的百姓，敌军实际上只有1000多人。刘锦棠立刻传令“手执军械者斩，余均不问”，马步齐进，发动进攻，敌军再次夺路而逃，蒙、回各族民众数万人表示归顺。

刘锦棠命陶生林安置百姓后，继续率军追击，将近库车城30余里，敌军四、五千人分两路向清军扑来。清军也发动冲锋，这股敌军比较死硬，妄图负隅顽抗。谭拔萃、罗长祐率马、步兵前来增援，敌军渐渐不支，开始后退，北清军追击40里，斩杀千余人，并击毙白彦虎麾下将领马由布。库车城告复。

在收复库车城后，刘锦棠继续率大军西进直取阿克苏，此时的南疆天气已经转冷，湘军主要兵员构成来自南方，“手足冻皴”，困苦不已，但仍然坚持转战。十月十六日，至阿克苏铜厂，远远看见数百名敌军胁迫2万多名百姓正在渡过木扎提河，清军立即发动进攻，将这股敌军斩杀，被胁迫的百姓被解救，送回后方安置。

刘锦棠率军继续西进，被清军逼得万般无奈的敌军只能列阵顽抗。刘锦棠立刻做出部署：命夏辛酉、席大成率马步兵从右路进攻；黄万鹏、张俊率马步兵从左路进攻；刘锦棠居中调度指挥。布置完毕后，两路大军奋勇冲杀，敌军则以枪炮对抗。正在相持之际，右路夏辛酉“怒马突阵，直前搏之”，斩杀浩罕侵略军头目胖色提要路打什，敌军瞬间惊慌失措，开始溃败。黄万鹏等率马步军追击，毙敌无数。战后清点，毙敌数千人，俘虏126人。十月十八日，阿克苏城向投顺清军。

其后，刘锦棠又命黄万鹏、张俊向乌什挺进，命谭慎典、夏辛酉率马队迂回策应奔袭乌什。经过小规模战斗，于二十一日收复乌什。至此南疆东四城喀喇沙尔、库车、阿克苏、乌什被全部收复，“南疆八城，已复其半”。

刘锦棠收复东四城后，立即着手收复西四城。此时在清军的重压下，阿古柏集团内部发生分裂，阿古柏长子伯克胡里杀死自己的弟弟海古拉，并自立为汗。和田敌军头目尼雅斯见大势已去，决定向清军投降，为了展现诚意，还主动围攻叶尔羌来响应清军攻势。伯克胡里只能从喀什噶尔自率骑兵5000前去镇压，尼雅斯战败，和田重被侵略军占领。

但在伯克胡里进攻尼雅斯期间，原清军将领何步云、英韶乘机反正，占据喀什噶尔汉城，并向刘锦棠求援。刘锦棠原计划先取叶尔羌，再分别夺下喀什噶尔、英吉沙尔。突闻喀什噶尔反正并前来求援，立刻改变方略，命提督余虎恩、总兵桂锡桢率马队2营，步队3营为正兵，黄万鹏率步骑9营为奇兵前去驰援喀什噶尔城。

十一月十三日，清军至喀什噶尔城下，此时伯克胡里和白彦虎部对喀城发动进攻，见清军忽至，顿时大乱，纷纷逃窜。但有悍贼王元林率骑兵千余名意图顽抗，清军立刻变阵，以步兵居中，骑兵冲击两翼，将这伙敌军全部歼灭。又有敌军三四千人来攻，亦被清军击退，喀什噶尔被一举收复。伯克胡里和白彦虎率残部逃入沙俄境内，黄万鹏追至边界而止。

在喀什噶尔城被收复之后，此时的阿古柏集团早已进入了尸朽余气的状态，叶尔羌、英吉沙尔、和田或是兵不血刃而降，或经小规模会战尔克。新疆全境除当时被沙俄侵占的伊犁外全部告复。

清军在刘锦棠的率领下，以迅雷之势，廓清南疆二千里，肃清了窃据南疆的阿古柏侵略势力取得了反侵略战争的胜利，真可谓横扫千军，为外国所震惊，“咸服其勇略，称为飞将军云”。