В союзе с Россией выступали балканские страны. 16 апреля Петербург и Бухарест подписали военную конвенцию, регламентирующую проход русской армии через территорию Румынии. Этим соглашением Россия фактически признавала Румынию в качестве суверенного государства. 21 мая румынский парламент провозгласил независимость страны, а правительство объявило войну Порте. Черногория возобновила военные действия с турками, а Сербия 13 декабря начала вторую войну с Турцией. Болгарские ополченцы сражались вместе с русскими частями. Партизанские отряды боснийцев и герцеговинцев, несмотря на карательные меры турок, продолжали вооруженную борьбу. Русско-турецкая война привела к решающим переменам в Юго-Восточной Европе. Крупнейшими событиями войны были штурмы и осада русской армией, к которой присоединились румынские части, крепости Плевна, оборона русскими совместно с болгарами перевала Шипка, переход русской армии через Балканский хребет и разгром турок под Шейново. В январе 1878 г. русская армия вышла на подступы к Стамбулу. 3 марта 1878 г. Россия и Турция подписали племинарный Сан-Стефанский мир. Он предоставлял государственную независимость Румынии, Сербии и Черногории при расширении их территорий, провозглашал Болгарию автономным княжеством, предусматривал автономию для Боснии и Герцеговины. Таким образом Сан-Стефанский договор открывал для получивших независимость народов возможности для национального, экономического и культурного прогресса, ослаблял политическую и экономическую власть Порты над оставшимися под ее властью народами. В то же время намеченная территория для Болгарии – она получила название Великой Болгарии – простиравшаяся от Черного моря на востоке до сербской границы и Охридского озера на западе и от Дуная на севере до Эгейского моря на юге, при своих огромных размерах (Великая Болгария превосходила Румынию, Сербию, Черногорию вместе взятых) и вобравшая местности с славянским, турецким, греческим, албанским населением накалила национальные противоречия в Юго-Восточной Европе. Территориальный вопрос остро встал и во взаимоотношениях России со своими союзниками по войне с Турцией. Румыния не хотела отдавать России Южную Бесарабию, предусмотренную прелиминарием. Сербия была возмущена тем, что получила территорий даже меньше, чем освободили ее войска, что было особенно обидно на фоне благоприятных условий прелиминария для Болгарии и Черногории. В Бухаресте и Белграде стали искать заступничество западных держав своим национальным интересам.
Великобритания и Австро-Венгрия встретили Сан-Стефан-ский договор в штыки. Их основные возражения касались Великой Болгарии, как оплота России на Балканах и ее усиления в Европе в целом. Царскому правительству пришлось согласиться на пересмотр договора в полном объеме, а не частично, как намечали в Зимнем дворце вначале. На международном конгрессе в Берлине, проходившим с 13 июня по 13 июля 1878 г., границы Болгарии были значительно сокращены, и она была разделена по Балканскому хребту. Северная Болгария объявлялась вассальным государством, платящим дань Порте, с правом выбирать себе князя, утверждаемого султаном с согласия великих держав, а также содержать войска и выработать Органический статус (конституцию). Южная Болгария – она получила название Восточной Румелии, – обретя административную автономию, возвращалась Османской империи. Конгресс признал независимость Румынии, Сербии и Черногории, но внес изменения в их границы. Территория Черногории была заметно урезана, хотя княжество сохранило плодородные герцеговинские земли и участок Адриатического побережья. Сербия, наоборот, получила приращения за счет районов в Старой Сербии. Это произошло благодаря настояниям австрийцев: в Вене, получив санкцию конгресса на оккупацию Боснии и Герцеговины, могли теперь отказаться от анти-сербского курса периода кампаний 1876 и 1877–1878 гг. и взять на себя роль покровителя интересов Сербии. Расширение страны было куплено Белградом в обмен на отказ от Боснии и Герцеговины и заключение с Австро-Венгрией конвенции по торговому и таможенному вопросам и обязательство княжеского правительства построить нужную для австрийцев железную дорогу Белград – Ниш. Румыния несколько увеличивала приобретения в Добрудже, но передавала России Южную Бессарабию. Герцеговинцы и боснийцы вместо обретения свободы попали под новое иго. Австрийские войска летом – осенью 1878 г. заняли Боснию, Герцеговину и часть Новипазарского санджака. (Санджак лежал между Сербией и Черногорией, и первоначально российская дипломатия добивалась здесь общей сербо-черногорской границы, преследуя цель способствовать сближению обоих славянских княжеств, их возможному в будущем объединению и препятствовать продвижению австрийцев вглубь Балканского полуострова). Хотя султан продолжал оставаться сюзереном этих областей, венское руководство, введя там свое управление, рассматривало оккупацию как постоянную, рассчитывая в подходящий момент превратить ее в аннексию.