Военные успехи России, а также установление подчиненного положения правителей среднеазиатских ханств, выказанная ими слабость в борьбе с «неверными» вызывали рост недовольства местной знати, стремившейся воспользоваться сложившейся обстановкой. В 1875 г. произошло восстание в Кокандском ханстве. Мятеж возглавили Исхак-Мулла-Хассан-Оглы, принявший имя Пулат-хана, одного из родственников Худояр-хана, и Абдурахман-автобачи, придворный свергнутого правителя (в обязанность которого входило подавать хану «
После взятия Махрама русские войска форсированным маршем двинулись на Коканд. Сын свергнутого Худояр-хана, Насреддин-хан, возведенный на кокандский престол восставшими беками, поспешил заключить с Россией мирный договор, подтвердив в нем все прежние соглашения и согласившись на присоединение к Туркестанскому генерал-губернаторству правобережья р. Сырдарьи с городами Наманганом и Чустом. Однако командующий кокандскими войсками Абдурахман-автобачи не сложил оружия и продолжал вести военные действия против русских.
Последним очагом сопротивления стал город Андижан. В конце сентября 1875 г. к нему был направлен отряд генерала Троцкого (ок. 1400 человек; 6 орудий и 4 ракетных станка). В Андижане под командованием Пулат-хана сосредоточилось до 60 тысяч повстанцев, большинство из которых составляли вооруженные горожане. Во время ожесточенного сражения на улицах Андижана русским ротам удалось прорваться лишь к рештаму (центральной городской площади), после чего генерал Троцкий приказал оставить город и отступить на соединение с главными силами. Повстанцы смогли развить свой частичный успех, ненадолго заняв Коканд. Подобно отцу, Насреддин-хану пришлось бежать в Ходжент.
Лишь спустя 4 месяца через всю охваченную мятежом область к Андижану двинулся отряд генерала Скобелева. Он вынужден был пересечь Ферганскую долину в условиях необычно холодной для этих мест зимы, когда мороз достигал -15 С. Штурм Андижана начался 8 января 1876 г. Взяв пригородный кишлак Ескилик, три русских колонны ворвались в город. К утру 9 января Андижан пал. Бежавший из города Абдурахман-автобачи сложил оружие 24 января 1876 г. Вскоре после этого был захвачен и Пулат-хан, позднее казненный в Маргелане. 19 февраля 1876 г.
Кокандское ханство упразднили, его территорию под названиемЗавоевание Средней Азии было продолжено после окончания русско-турецкой войны 1877–1878 гг., на время отвлекшей внимание правительства Александра II от достаточно планомерного продвижения к афганским и иранским границам. Лишь в 1880–1881 гг., в ходе 2-й Ахал-Текинской экспедиции, завершилось завоевание и присоединение к России Туркмении. Все предыдущие попытки сломить сопротивление самого большого и воинственного из туркменских племен, текинцев, в том числе и поход в 1879 г. генерала Н.П. Ломакина, были плохо подготовлены и закончились неудачей. Поэтому начальник новой экспедиции, генерал Скобелев, перед началом наступательной операции на Ахал-Текинский оазис создал промежуточные базы снабжения своих войск и начал строительство железной дороги в глубь туркменской территории. Продвижение русских войск было настолько четко организовано, что текинцы вынужденно отошли к своей главной крепости Геок-Тепе, за стенами которой они неоднократно успешно оборонялись от врагов. Генерал Скобелев под стенами этого укрепления сосредоточил около 7 тысяч человек и 97 орудий. Им противостояло до 25 тысяч славящихся своей военной доблестью текинцев. Однако во время общего штурма 12 января 1881 г. упорное сопротивление защитников Геок-Тепе было сломлено, крепость оказалась в русских руках. Спустя несколько дней удалось занять Ашхабад, Каакху и другие населенные пункты Ахал-Текинского оазиса.
Завершилось завоевание Средней Азии взятием войсками генерала А.В. Комарова оазиса Пандждех, в котором в 1890 г. была построена крепость Кушка.