Первым отличился доблестный 153-й пехотный Бакинский полк. Его 3-й батальон и две роты 4-го под общим командованием подполковника Даниил-Бека Пирумова смяли передовые части врага и овладели фортом Далангез. Первым ворвался в форт командир 10-й роты прапорщик Навлянский; в схватке он погиб и посмертно был удостоен ордена Святого Георгия 4-й степени. (Во время Русско-турецкой войны 1877—1878 годов этот форт тоже был взят именно 10-й ротой 153-го полка, командир которой штабс-капитан Томаев погиб во время штурма.) Одновременно с бакинцами атаковал неприятеля 154-й пехотный Дербентский полк, взявший в плен целиком 103-й полк турецкой армии во главе с командиром. Под впечатлением первых успехов русских атак турки поспешили сами взорвать форт Карагюбек, остатки которого были захвачены туркестанскими стрелками. Преодолевая бешеное сопротивление врага и прокладывая перед собой дорогу в двухметровом снегу, медленно продвигалась вперед 4-я Кавказская стрелковая дивизия…
Между тем турки начали предпринимать отчаянные попытки вернуть захваченный Бакинским полком форт Далангез. 30 января в течение всего дня они непрерывно обстреливали его из орудий и шесть раз пытались взять форт штурмом. Но отрезанные от своих бакинцы во главе с подполковником Пирумовым стояли насмерть. Последние запасы воды отдавали не раненым, а пулеметам. Когда турки пошли в седьмую атаку, в полку не оставалось уже ни одного патрона, но Пирумов обратился к солдатам:
— Что смущаетесь, разве вы не русские? Да, патронов у нас нет, но есть еще штыки и гранаты. За мной!
Защитники форта с дружным «ура» рванулись на подошедшего вплотную врага и яростной штыковой контратакой буквально отшвырнули его от стен Далангеза. А восьмую атаку отбили уже дружным огнем — в форт под ураганным обстрелом смог пробраться солдат-бакинец, доставивший на ослике запас патронов для однополчан. Стреляли по врагу все, даже тяжелораненые, которым винтовки в руки вкладывали их товарищи…
Форт Далангез так и остался в руках 153-го Бакинского полка. Из оборонявших его более 1400 русских офицеров и солдат погибло 1100, оставшиеся в живых 300 человек в большинстве своем были ранены. Главный герой этого боя, Даниил-Бек Пирумов, дослужившийся в русской армии до чина полковника, а в армянской — до чина генерал-майора, был расстрелян в 1921 году в тюрьме Рязани. Рядового-бакинца, доставившего в форт патроны, Юденич хотел лично наградить Георгиевским крестом, но никто из солдат не признался в совершенном подвиге…
День 31 января ознаменовался началом тяжелого штурма форта Чобан-Деде. 156-й пехотный Елисаветпольский полк и 2-й батальон Бакинского несли громадные потери, но упрямо пытались выполнить поставленную задачу. После восьмого безуспешного штурма командиру елисаветпольцев полковнику Михаилу Яковлевичу Фененко предложили увести часть в тыл на отдых, но тот отказался — и девятый штурм оказался успешным. Воодушевленный победой елисаветпольцы вслед за Чобан-Деде взяли еще два Палантекенских форта, а шедший во второй линии 154-й пехотный Дербентский полк (командир — полковник князь Константин Константинович Нижерадзе) захватил 28 стрелявших в упор орудий. 1 февраля 4-я Кавказская стрелковая дивизия проломила фронт врага и ступила в Эрзерумскую долину. Вечером того же дня мощным ударом 17-го Туркестанского стрелкового полка (командир — полковник Вячеслав Евгеньевич Кириллов) был взят форт Тафта.
В полдень 2 февраля вернувшийся из разведывательного полета летчик поручик Мейер доложил в штабе армии, что на улицах Эрзерума им было замечено большое движение — по-видимому, началась эвакуация тыловых учреждений. Н.Н. Юденич немедленно отдал приказ о начале общего штурма Эрзерумских позиций, и к вечеру 2 февраля русским войскам сдались сразу семь прикрывавших Эрзерум фортов. Турки еще оказывали сопротивление, но в их действиях чувствовались растерянность и нервозность.
3 февраля 1916 года конвойная сотня штаба 1-го Кавказского корпуса во главе с есаулом Матвеем Адриановичем Медведевым на плечах бегущего противника первой ворвалась в Эрзерум. Сам город никто защищать не стал — когда первые русские части через Карсские ворота входили в город, через Трапезундские ворота еще продолжали поспешно уходить последние уцелевшие турецкие солдаты. В Эрзеруме горели дома, площадь перед штабом 3-й турецкой армии была устлана толстым слоем бумажного пепла. Время от времени гремели взрывы: это в объятых пламенем складах рвались турецкие патроны и снаряды…
Преследование врага продолжалось еще пять дней. Убитыми и ранеными турецкая армия потеряла около 60 тысяч человек. Число сдавшихся в плен турок составило 27 580 (из них 235 офицеров и 12 753 солдата сдались в самом Эрзеруме), трофеями нашей армии стали 9 знамен, более 450 орудий (из них в Эрзеруме захвачено 323), огромные запасы продовольствия, инженерного и интендантского имущества. Потери русской армии были вчетверо меньшими — 14 450 офицеров и солдат убитыми, ранеными и пропавшими без вести, из них более 6 тысяч — обмороженными.