...По замыслу операции Западный отряд генерал-лейтенанта Гурко наступал на софийском направлении, имея в своём составе более 71 тысячи человек при 318 орудиях. Ему противостояло войско Шакир-паши (свыше 42 тысяч человек при 87 орудиях). Гурко решил, во избежание больших потерь в людях, не атаковать позиции турок на Лютаковской, Араб-Конакской и Златицкой позициях. Сковав здесь боем неприятеля, русские войска должны были выйти к Софии через горный хребет между двумя первыми позициями.
Гурко начал наступление на рассвете 13 декабря несколькими отрядами, которыми командовали генералы Кателей, Вельяминов, Дандевиль, Шувалов, Ольденбургский, Брок и Шильдер-Шульднер. Им приходилось двигаться по заснеженным горным тропам, с обледенелыми спусками и подъёмами. По пути сбивались турецкие заслоны.
Особенно трудно пришлось левофланговой колонне, которой начальствовал командир 3-й гвардейской пехотной дивизии генерал-майор Виктор Дандевиль. Колонна только к вечеру 14-го числа поднялась на Баба-гору. Турки попытались было 16 декабря отбить высоту, но не смогли.
Тем временем разыгралась сильная снежная буря, мороз стал крепчать. Держаться на Баба-горе стало невозможно, и Дандевиль приказал оставить её. Колонна потеряла 813 человек, включая 18 офицеров обмороженными и 53 человека замерзшими.
Колонна привела себя в порядок только к утру 19-го числа и снова двинулась вперёд. На этот раз Баба-гора была обойдена через Златицкий перевал. Действия других колонн Западного отряда оказались более удачными.
В итоге войска Шакир-паши оказались под ударом и с фронта, и с тыла. С 17 декабря турки стали оставлять занимаемые позиции, отходя к Софии. Неприятель держался только на Араб-Конакской позиции, но после разгрома у Ташкисена отряда Беккер-паши отступил и оттуда.
Утром 23 декабря 1877 года русские войска вступили в Софию, которая впоследствии стала столицей Болгарии. Первой в город вошла, восторженно приветствуемая жителями, Кавказская казачья бригада. Полковник Генерального штаба Александр Пузыревский, будущий видный военный историк, писал в своих мемуарах:
Освобождение Софии стало большой победой русского оружия, причём одержанной малой кровью. Генерал-лейтенант Гурко, командующий войсками российской гвардии, по такому случаю издал приказ по войскам Западного отряда:
В тот день, когда русские войска вступили с развёрнутыми знамёнами в Софию, через Балканский хребет двинулся отряд генерал-лейтенанта Петра Петровича Карцева, начальника 3-й пехотной дивизии силой почти в 6 с половиной тысяч человек при 8 орудиях. Путь его лежал через Троянов перевал. Он оказался настолько тяжёл, что за двое суток было пройдено всего 12 километров горных троп.
Сразу после окончания войны Карцев опубликовал в «Русском вестнике» рассказ о том декабрьском походе. Он писал, что на этом маршруте «бесследно гибли римские легионы, а турки, покорители Византии и Болгарского царства, искали других путей, считая Троянский (перевал) непроходимым». Карцев свидетельствовал: